本發(fā)明屬于機(jī)器人的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種消防救援機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,消防救援滅災(zāi)，保衛(wèi)人民生命財(cái)產(chǎn)，在現(xiàn)代社會(huì)生活中顯得越來(lái)越重要。人民和消防部門越來(lái)越重視科學(xué)消防，技術(shù)消防，消防救援機(jī)器人在消防設(shè)備里扮演著越來(lái)越重要的角色。通過(guò)對(duì)消防救援滅災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)在高溫，濃煙，有毒氣體，輻射，二次爆炸、坍塌等惡劣環(huán)境中，消防員在開展救援任務(wù)時(shí)，稍微有一點(diǎn)疏忽大意就可能威脅到生命安全。同時(shí)，在這種環(huán)境下，消防員心理壓力較大，搜救判斷，計(jì)劃實(shí)施都會(huì)面臨的考驗(yàn)，工作效率得不到發(fā)揮。新型消防救援機(jī)器人可以完全忽略這種情況，在耐高溫材料的保護(hù)下，生命探測(cè)，救援輔助，聲像數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊热蝿?wù)都能得到更好的完成，而且機(jī)器人不存在人類的情感，完全受程序或人為控制，工作效率和結(jié)果都比較好。并且，新型消防救援機(jī)器人可以應(yīng)用于許多救援場(chǎng)合，比如地震，泥石流，臺(tái)風(fēng)，洪水，礦難，危險(xiǎn)物排除等。因此，新型消防救援機(jī)器人的研究具有重要的實(shí)用價(jià)值和社會(huì)意義

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙目視覺的三維定位，集破拆、防火、防爆、隔熱功能的新型消防救援機(jī)器人。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種消防救援機(jī)器人，包括消防機(jī)器人本體和遠(yuǎn)程控制箱兩部分,其中消防機(jī)器人本體由箱體組件、移動(dòng)載體組件、破拆組件、數(shù)據(jù)信息采集組件和液壓救援組件組成，箱體組件是整個(gè)系統(tǒng)的安裝基座，移動(dòng)載體組件、破拆組件、數(shù)據(jù)信息采集組件和液壓救援組件均安裝在箱體組件上，破拆組件、數(shù)據(jù)信息采集組件、液壓救援組件通過(guò)法蘭安裝于新型箱體上方，移動(dòng)載體組件與新型箱體應(yīng)用螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化組裝，安裝于新型箱體下方，其中：

箱體組件包括新型箱體、充電電池、電氣控制芯片、電機(jī)、散熱風(fēng)扇、電源開關(guān)、充電部件，氧氣供應(yīng)組件，新型箱體分為三個(gè)部分，其中一個(gè)為救援倉(cāng)體，由氧氣供應(yīng)組件組成；另一個(gè)為供能倉(cāng)體，由充電電池、電氣控制芯片組成，最后一個(gè)為附件倉(cāng)體，由電機(jī)、散熱風(fēng)扇、電源開關(guān)、充電部件組成；

移動(dòng)載體組件包括驅(qū)動(dòng)輪、履帶、減震器、導(dǎo)向輪、張緊輪組件；

破拆組件包括水平回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部、中段俯仰驅(qū)動(dòng)部、機(jī)械臂中段、前段俯仰驅(qū)動(dòng)部、機(jī)械臂前段、切割片驅(qū)動(dòng)部、切割片，機(jī)械臂中段一端安裝有水平回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部和中段俯仰驅(qū)動(dòng)部，并且水平回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部固定在箱體組件上，另一端安裝有前段俯仰驅(qū)動(dòng)部，前段俯仰驅(qū)動(dòng)部與機(jī)械臂前端連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂前端轉(zhuǎn)動(dòng)，在機(jī)械臂前段安裝有切割片驅(qū)動(dòng)部、切割片；

數(shù)據(jù)信息采集組件包括雙目隨動(dòng)相機(jī)、旋轉(zhuǎn)基座、數(shù)據(jù)箱、氣體傳感器、紅外溫度傳感器、避障傳感器、天線，數(shù)據(jù)信息采集組件中，數(shù)據(jù)信息采集組件安裝在箱體組件上，在數(shù)據(jù)箱上安裝有雙目隨動(dòng)相機(jī)，雙目隨動(dòng)相機(jī)在旋轉(zhuǎn)基座上實(shí)現(xiàn)上下左右移動(dòng)，調(diào)整視野，氣體傳感器、紅外溫度傳感器、避障傳感器安裝在數(shù)據(jù)箱旁，天線安裝在新型箱體尾段兩側(cè)；

液壓救援組件包括艙門、左艙門液壓桿、右艙門液壓桿、伸縮滾動(dòng)床、左升降臂中段、右升降臂中段、左升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部、右升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部、左升降臂前段、右升降臂前段、左翻轉(zhuǎn)桿、右翻轉(zhuǎn)桿、左掌、右掌、總液壓桿、后滑動(dòng)輪、左升降臂驅(qū)動(dòng)部、右升降臂驅(qū)動(dòng)部、左伸縮桿、右伸縮桿、前滑動(dòng)輪、導(dǎo)軌，液壓救援組件與新型箱體應(yīng)用螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化組裝，左艙門液壓桿、右艙門液壓桿控制艙門的開閉，左翻轉(zhuǎn)桿、右翻轉(zhuǎn)桿控制左掌、右掌的對(duì)目標(biāo)物的控制，拾起等動(dòng)作，左升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部、右升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部和相對(duì)應(yīng)的左伸縮桿、右伸縮桿控制左掌、右掌的整體抬起，回縮等動(dòng)作，總液壓桿通過(guò)后滑動(dòng)輪，前滑動(dòng)輪和導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮滾動(dòng)床的下滑與上拉動(dòng)作。

進(jìn)一步的，遠(yuǎn)程控制箱通過(guò)無(wú)線信號(hào)與控制箱通信，從而控制新型消防救援機(jī)器人本體動(dòng)作。

本發(fā)明的有益效果是：

采用了新型設(shè)計(jì)，攜帶破拆工具，救援工具和攝像頭等，可代替消防人員進(jìn)入易燃、易爆、有毒的氣體環(huán)境進(jìn)行救援，偵查；具有行走靈活，通信距離遠(yuǎn)，工作時(shí)間長(zhǎng)，操作方便的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明示意圖。

圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

如附圖所示，本發(fā)明提出的一種新型消防救援機(jī)器人,該機(jī)器人包括消防機(jī)器人本體和遠(yuǎn)程控制箱兩部分,其中消防機(jī)器人本體由箱體組件1、移動(dòng)載體組件2、破拆組件3、數(shù)據(jù)信息采集組件4和液壓救援組件5組成。

箱體組件1包括：新型箱體、充電電池、電氣控制芯片、電機(jī)、散熱風(fēng)扇、電源開關(guān)、充電部件，氧氣供應(yīng)組件；

移動(dòng)載體組件2包括：驅(qū)動(dòng)輪、履帶、減震器、導(dǎo)向輪、張緊輪組件；

破拆組件3包括：水平回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部301、中段俯仰驅(qū)動(dòng)部302、機(jī)械臂中段303、前段俯仰驅(qū)動(dòng)部304、機(jī)械臂前段305、切割片驅(qū)動(dòng)部306、切割片307；

數(shù)據(jù)信息采集組件4包括：雙目隨動(dòng)相機(jī)、旋轉(zhuǎn)基座、數(shù)據(jù)箱、氣體傳感器、紅外溫度傳感器、避障傳感器、天線；

液壓救援組件5包括：艙門501、左艙門液壓桿502、右艙門液壓桿503、伸縮滾動(dòng)床504、左升降臂中段505、右升降臂中段506、左升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部507、右升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部508、左升降臂前段509、右升降臂前段510、左翻轉(zhuǎn)桿511、右翻轉(zhuǎn)桿512、左掌513、右掌514、總液壓桿515、后滑動(dòng)輪516、左升降臂驅(qū)動(dòng)部517、右升降臂驅(qū)動(dòng)部518、左伸縮桿519、右伸縮桿520、前滑動(dòng)輪521、導(dǎo)軌522。

箱體組件1是整個(gè)系統(tǒng)的安裝基座，移動(dòng)載體組件2、破拆組件3、數(shù)據(jù)信息采集組件4和液壓救援組件5均安裝在箱體組件1上。破拆組件3、數(shù)據(jù)信息采集組件4液壓救援組件5通過(guò)法蘭安裝于新型箱體上方；移動(dòng)載體組件2與新型箱體應(yīng)用螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化組裝，安裝于新型箱體下方。

箱體組件1中的新型箱體分為三個(gè)部分，其中一個(gè)為救援倉(cāng)體，由氧氣供應(yīng)組件組成；另一個(gè)為供能倉(cāng)體，由充電電池、電氣控制芯片組成，最后一個(gè)為附件倉(cāng)體，由電機(jī)、散熱風(fēng)扇、電源開關(guān)、充電部件組成。救援倉(cāng)體中的氧氣供應(yīng)組件具有排除煙霧氣體、供應(yīng)安全的空氣、防火隔熱的功能。散熱風(fēng)扇帶走電機(jī)產(chǎn)生的熱量，空氣對(duì)流將熱量傳遞給箱體，使整個(gè)箱體起到散熱作用；同時(shí)，在附件倉(cāng)體與救援倉(cāng)體和供能倉(cāng)體間安置間隔板，使電機(jī)的熱量不會(huì)對(duì)救援倉(cāng)體和供能倉(cāng)體內(nèi)的人員與器件產(chǎn)生影響。

移動(dòng)載體組件2使用的導(dǎo)向輪輪廓超過(guò)新型箱體，以確定兩端履帶與地面形成一定角度，可以方便機(jī)器人更好的翻越障礙物，并保護(hù)機(jī)器人在前行的過(guò)程中，箱體不受到直接的撞擊。張緊輪組件設(shè)計(jì)有自動(dòng)彈簧張緊功能，使履帶在行走的過(guò)程中始終張緊。

在破拆組件3上分別安裝了水平回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部301、中段俯仰驅(qū)動(dòng)部302、前段俯仰驅(qū)動(dòng)部304；在機(jī)械臂前段305安裝了切割片驅(qū)動(dòng)部306、切割片307。通過(guò)水平回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部301、中段俯仰驅(qū)動(dòng)部302、前段俯仰驅(qū)動(dòng)部304可實(shí)現(xiàn)水平方向360度，垂直方向近90度的工作范圍；通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息采集組件4中采集信號(hào)的分析，操作人員可遠(yuǎn)程遙控或程序自主智能控制使用切割片307，實(shí)現(xiàn)破拆救援工作。

數(shù)據(jù)信息采集組件4中，在數(shù)據(jù)箱上安裝了雙目隨動(dòng)相機(jī)，雙目隨動(dòng)相機(jī)可以在旋轉(zhuǎn)基座上實(shí)現(xiàn)上下左右移動(dòng)，調(diào)整視野。氣體傳感器、紅外溫度傳感器、避障傳感器安裝在數(shù)據(jù)箱旁，天線安裝在新型箱體尾段兩側(cè)。數(shù)據(jù)信息采集組件4通過(guò)雙目隨動(dòng)相機(jī)、氣體傳感器、紅外溫度傳感器、避障傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)的圖像和環(huán)境信息。雙目隨動(dòng)相機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)被救人員的定點(diǎn)識(shí)別，以便以最佳路徑和最佳方式，迅速到達(dá)被救人員位置并且實(shí)現(xiàn)安全救援。紅外溫度傳感器、避障傳感器可在一定距離范圍內(nèi)檢測(cè)機(jī)器人四周溫度和障礙物。氣體傳感器可對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行分析，為接下來(lái)的救援活動(dòng)提供參考依據(jù)。天線用于傳輸控制信號(hào)和圖像信號(hào)。

液壓救援組件5與新型箱體應(yīng)用螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化組裝。左艙門液壓桿502、右艙門液壓桿503控制艙門501的開閉；左翻轉(zhuǎn)桿511、右翻轉(zhuǎn)桿512控制左掌513、右掌514的對(duì)目標(biāo)物的控制，拾起等動(dòng)作。左升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部507、右升降臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部508和相對(duì)應(yīng)的左伸縮桿519、右伸縮桿520控制左掌513、右掌514的整體抬起，回縮等動(dòng)作?？傄簤簵U515通過(guò)后滑動(dòng)輪516，前滑動(dòng)輪521和導(dǎo)軌522的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮滾動(dòng)床504的下滑與上拉動(dòng)作。艙門501的關(guān)閉后，氧氣供應(yīng)組件工作；同時(shí)，操作人員可遠(yuǎn)程遙控或程序自主智能控制選擇最佳回歸路線，達(dá)到迅速救援的目的。

該發(fā)明的工作過(guò)程是：打開遠(yuǎn)程控制箱的電源，發(fā)出指令，新型消防救援機(jī)器人本體上的天線負(fù)責(zé)接收控制箱發(fā)來(lái)的命令，根據(jù)命令驅(qū)動(dòng)或者自主智能控制驅(qū)動(dòng)新型消防救援機(jī)器人本體前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、破拆，救援等；遠(yuǎn)程控制箱上的顯示器實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)圖像、路徑、溫度、氣體濃度、自身電流、電壓等信息。

以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定,任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。