本發(fā)明是涉及一種消防滅火機器人，具體說，是涉及一種能攀爬越障的消防滅火機器人，屬于消防設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，建筑和企業(yè)生產(chǎn)的特殊性，導(dǎo)致化學(xué)危險品和放射性物質(zhì)泄漏以及燃燒、爆炸、坍塌的事故隱患增加，事故發(fā)生的概率也相應(yīng)提高。一旦發(fā)生災(zāi)害事故，消防員面對高溫、黑暗、有毒和濃煙等危害環(huán)境時，若沒有相應(yīng)的設(shè)備貿(mào)然沖進現(xiàn)場，不僅不能完成任務(wù)，還會徒增人員傷亡。消防滅火機器人作為特種消防設(shè)備可代替消防隊員接近火場實施有效的滅火救援、化學(xué)檢驗和火場偵察等作業(yè)。它的應(yīng)用將提高消防部隊撲滅特大惡性火災(zāi)的實戰(zhàn)能力，對減少國家財產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡將產(chǎn)生重要的作用。

然而災(zāi)害事故現(xiàn)場情況復(fù)雜，消防滅火機器人在行走中可能會碰到路障或地面凸起的地方，如果消防滅火機器人選擇繞道行駛，不僅浪費時間，而且影響火災(zāi)救援的進度，因此消防滅火機器人需要具有較強的攀爬越障能力，否則在其進入火場后將無法自如行走、作業(yè)，也就不可能滿足復(fù)雜火場的應(yīng)用要求，從而使消防滅火機器人在火災(zāi)救援中的廣泛應(yīng)用受到局限。為了能適用于復(fù)雜路況的行走要求，現(xiàn)有的消防滅火機器人常設(shè)置有履帶行走機構(gòu)，例如：專利號為201420426639.1的中國實用新型專利提供了一種履帶式消防滅火機器人，但由于該種消防滅火機器人采用呈四邊形結(jié)構(gòu)的履帶行走機構(gòu)，接地履帶能夠變形的程度受到限制，以致越障的能力有限，且不能實現(xiàn)穩(wěn)定安全攀爬。為了提高消防滅火機器人的越障能力，專利號為201620829138.7的中國實用新型專利公開了一種消防滅火機器人的履帶行走裝置，其包括兩個對稱設(shè)于消防滅火機器人機體下方的履帶架，每個履帶架中設(shè)有主動輪、從動輪、支撐輪、柔性鏈環(huán)及履帶鏈環(huán)，主動輪和從動輪平行設(shè)于支撐輪的下方，支撐輪靠近從動輪設(shè)置，柔性鏈環(huán)和履帶鏈環(huán)整體呈三角形結(jié)構(gòu)，柔性鏈環(huán)與主動輪、從動輪及支撐輪相嚙合，履帶鏈環(huán)由若干履帶板和履帶銷組成。雖然該專利提供的履帶行走裝置采用三角履帶式設(shè)計結(jié)構(gòu)，柔性鏈環(huán)及履帶鏈環(huán)能夠變形的程度較大，底盤高，可輕松越過一般障礙物，但該種履帶結(jié)構(gòu)中支撐輪設(shè)置在主動輪和從動輪的上方，且支撐輪靠近從動輪設(shè)置，以致消防滅火機器人的載重能力受到局限，且越障穩(wěn)定性差，攀爬能力受限，因此仍然不能滿足消防滅火機器人的自由越障和攀爬的行走要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，攀爬越障能力強且穩(wěn)定性和安全性好，具有一定承載能力的能攀爬越障的消防滅火機器人。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種能攀爬越障的消防滅火機器人，包括消防滅火機器人本體和兩個對稱設(shè)置在消防滅火機器人本體下方的履帶行走機構(gòu)，所述履帶行走機構(gòu)包括履帶、履帶梁、驅(qū)動輪、固定式支重輪、浮動式支重輪和張緊輪，所述驅(qū)動輪位于履帶梁的前端，所述張緊輪位于履帶梁的后端，所述履帶梁包括兩側(cè)梁，均通過連接件固定在消防滅火機器人本體的底部；其特征在于：所述固定式支重輪和浮動式支重輪位于驅(qū)動輪與張緊輪之間，且固定式支重輪位于浮動式支重輪的前方，固定式支重輪與浮動式支重輪和張緊輪處于同一接地平面上，固定式支重輪的重心與最后方浮動式支重輪的重心之間的距離占接地履帶長度的40％～70％，履帶圍繞驅(qū)動輪、張緊輪、浮動式支重輪和固定式支重輪形成鈍角朝上的鈍角三角形結(jié)構(gòu)，所述鈍角的頂點為固定式支重輪，以及介于浮動式支重輪后部、張緊輪前部之間的履帶梁懸空于接地履帶。

一種實施方案，所述浮動式支重輪為8個，每2個浮動式支重輪為一組，均通過浮動支架兩兩對稱設(shè)置在位于固定式支重輪后方的兩側(cè)梁的正下方。

一種實施方案，所述浮動支架由四個一級浮動支架和一個二級浮動支架組成，所述一級浮動支架和二級浮動支架均呈等腰三角形，在每一個呈等腰三角形的一級浮動支架的底角上均轉(zhuǎn)動連接有一個浮動式支重輪，每兩個一級浮動支架相對稱設(shè)置在兩側(cè)梁的正下方，相對應(yīng)的兩個一級浮動支架之間通過一轉(zhuǎn)軸相連接，所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別與其對應(yīng)的一級浮動支架的頂角銷接，且呈等腰三角形的二級浮動支架的兩個底角分別套設(shè)在連接一級浮動支架的前后轉(zhuǎn)軸上，所述二級浮動支架的頂角通過銷軸設(shè)置在兩側(cè)梁之間，所述銷軸的兩端分別與兩側(cè)梁固定連接，從而形成一點固定、四點支撐的兩級浮動支撐結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選方案，所述鈍角三角形中，以驅(qū)動輪為頂點的內(nèi)角為25～35°，以張緊輪為頂點的內(nèi)角為5～15°。

作為優(yōu)選方案，介于浮動式支重輪后部與張緊輪前部之間的履帶梁與接地履帶之間的懸空高度為10～30mm。

作為優(yōu)選方案，固定式支重輪的重心與最后方浮動式支重輪的重心間距占接地履帶長度的50％～60％。

一種實施方案，所述驅(qū)動輪為1個，通過驅(qū)動輪轉(zhuǎn)軸設(shè)置在履帶梁前端的兩側(cè)梁中間，所述驅(qū)動輪轉(zhuǎn)軸與兩側(cè)梁之間銷接。

一種實施方案，所述固定式支重輪為2個，分別通過固定支架設(shè)置在位于驅(qū)動輪后方的兩側(cè)梁的正下方，所述固定支架與兩側(cè)梁之間固定連接。

一種實施方案，所述張緊輪為2個，分別通過張緊輪連接板設(shè)置在兩側(cè)梁的后端，所述張緊輪連接板的一端與張緊輪銷接，另一端與側(cè)梁固定連接。

作為優(yōu)選方案，還包括張緊輪松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述張緊輪松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括連桿和連桿驅(qū)動機構(gòu)，所述連桿的一端與連接兩個張緊輪的連接軸固定連接，所述連桿的另一端與連桿驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸固定連接。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益技術(shù)效果：

本發(fā)明所述的消防滅火機器人，通過使履帶行走機構(gòu)中的驅(qū)動輪、張緊輪、浮動式支重輪、固定式支重輪之間形成鈍角朝上的鈍角三角形結(jié)構(gòu)，使驅(qū)動輪的位置稍微高置和前置，且固定式支重輪前置，履帶梁加長，并使履帶梁后部懸空，消防滅火機器人的整個重心前移，從而使得所述的消防滅火機器人不僅具有一定承載能力，而且在攀爬越障時，稍微高置的驅(qū)動輪可避免受到外界障礙物的撞擊，稍微前置的驅(qū)動輪具有較強的牽引力，以及前置的重心可降低攀爬越障時的阻力；另外，懸空的履帶梁后部使得接地履帶具有形變空間，從而使得加長的履帶梁后部能穩(wěn)定支撐在坡面上，使履帶抓地力得到增加，可有效避免履帶脫軌和傾翻危險，并且不影響轉(zhuǎn)彎的靈活性能；尤其是，當(dāng)同時采用一點固定、四點支撐的兩級浮動支撐結(jié)構(gòu)，可使所述的消防滅火機器人在攀爬越障時，能靈活適應(yīng)接地履帶的變形以減少震動與沖擊，增強穩(wěn)定性；因此，本發(fā)明所述的消防滅火機器人在不影響承載力下，可顯著提高攀爬越障能力，安全性和穩(wěn)定性好，可適應(yīng)各種地形的行走要求，能滿足消防滅火機器人的自由越障和攀爬的行走要求，具有顯著性進步和應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種能攀爬越障的消防滅火機器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例所述的履帶行走機構(gòu)的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例所述的履帶行走機構(gòu)在未裝配履帶時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例所述的履帶行走機構(gòu)中的兩級浮動支撐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例所述的兩級浮動支撐結(jié)構(gòu)的簡易幾何結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號示意如下：1、消防滅火機器人本體；2、履帶行走機構(gòu)；21、履帶；211、接地履帶；22、履帶梁；221、懸空履帶梁；222、側(cè)梁；23、驅(qū)動輪；231、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)軸；24、固定式支重輪；241、固定支架；25、浮動式支重輪；26、張緊輪；261、張緊輪連接板；27、張緊輪松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；271、連桿；272、連桿驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸；28、一級浮動支架；280、一級浮動支架的頂角；281、一級浮動支架的底角；282、轉(zhuǎn)軸；29、二級浮動支架；290、二級浮動支架的頂角；291、二級浮動支架的底角；292、銷軸。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細(xì)描述。

實施例

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種能攀爬越障的消防滅火機器人，包括消防滅火機器人本體1和兩個對稱設(shè)置在消防滅火機器人本體1下方的履帶行走機構(gòu)2，所述的消防滅火機器人本體1的具體結(jié)構(gòu)可采用現(xiàn)有技術(shù)，例如本申請人于2015年11月23日申請的專利號為zl201520943168.6的實用新型專利中所提供的一種消防機器人，包括底盤、動力裝置、消防炮、霧化噴射裝置、俯仰裝置、容罐、增壓裝置和伸縮臂架，所述動力裝置的輸出端與所述底盤、增壓裝置、霧化噴射裝置、伸縮臂架以及俯仰裝置分別連接；所述容罐通過管路與所述增壓裝置連接；所述消防炮設(shè)置于所述伸縮臂架上，所述俯仰裝置與所述霧化噴射裝置連接；因本專利申請的主要改進點是其中的履帶行走機構(gòu)2，對消防滅火機器人本體1未做任何改進，因此在此不再贅述和多余限定。

結(jié)合圖2所示，本實施例所述的履帶行走機構(gòu)2包括履帶21、履帶梁22、驅(qū)動輪23、固定式支重輪24、浮動式支重輪25和張緊輪26，所述驅(qū)動輪23位于履帶梁22的前端，所述張緊輪26位于履帶梁22的后端，所述固定式支重輪24和浮動式支重輪25位于驅(qū)動輪23與張緊輪26之間，且固定式支重輪24位于浮動式支重輪25的前方，固定式支重輪24與浮動式支重輪25和張緊輪26處于同一接地平面上，固定式支重輪24的重心與最后方浮動式支重輪25的重心之間的距離d占接地履帶211長度l的40％～70％(優(yōu)選為50％～60％，使攀爬時的整體重心能前移到固定式支重輪24上)，履帶21圍繞驅(qū)動輪23、張緊輪26、浮動式支重輪25和固定式支重輪24形成鈍角朝上的鈍角三角形結(jié)構(gòu)。所述鈍角α的頂點為固定式支重輪24，以及介于浮動式支重輪25后部、張緊輪26前部之間的履帶梁221懸空于接地履帶211，懸空高度h為10～30mm。在所述鈍角三角形中，以驅(qū)動輪23為頂點的內(nèi)角β為25～35°，以張緊輪26為頂點的內(nèi)角θ為5～15°。

參見圖3所示：所述履帶梁22包括兩側(cè)梁222；所述驅(qū)動輪23為1個，通過驅(qū)動輪轉(zhuǎn)軸231設(shè)置在履帶梁前端的兩側(cè)梁222中間，所述驅(qū)動輪轉(zhuǎn)軸231與兩側(cè)梁222之間銷接；所述固定式支重輪24為2個，分別通過固定支架241設(shè)置在位于驅(qū)動輪23后方的兩側(cè)梁的正下方，所述固定支架241與兩側(cè)梁222之間固定連接；所述張緊輪26為2個，分別通過張緊輪連接板261設(shè)置在兩側(cè)梁222的后端，所述張緊輪連接板261的一端與張緊輪26銷接，另一端與側(cè)梁222固定連接；還包括張緊輪松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)27，所述張緊輪松緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)27包括連桿271和連桿驅(qū)動機構(gòu)(圖中未示出)，所述連桿271的一端與連接兩個張緊輪26的連接軸262固定連接，所述連桿271的另一端與連桿驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸272固定連接。所述浮動式支重輪25為8個，每2個浮動式支重輪25為一組，通過一級浮動支架28和二級浮動支架29兩兩對稱設(shè)置在位于固定式支重輪24后方的兩側(cè)梁222的正下方。

結(jié)合圖4所示：所述一級浮動支架28共有四個，二級浮動支架29有一個，所述一級浮動支架28和二級浮動支架29均呈等腰三角形，在每一個呈等腰三角形的一級浮動支架28的底角281上均轉(zhuǎn)動連接有一個浮動式支重輪25，每兩個一級浮動支架28相對稱設(shè)置在兩側(cè)梁222的正下方，相對應(yīng)的兩個一級浮動支架28之間通過一轉(zhuǎn)軸282相連接，所述轉(zhuǎn)軸282的兩端分別與其對應(yīng)的一級浮動支架28的頂角280銷接，且呈等腰三角形的二級浮動支架29的兩個底角291分別套設(shè)在連接一級浮動支架28的前后轉(zhuǎn)軸282上，所述二級浮動支架29的頂角290通過銷軸292設(shè)置在兩側(cè)梁222之間，所述銷軸292的兩端分別與兩側(cè)梁222固定連接，從而形成一點固定、四點支撐的兩級浮動支撐結(jié)構(gòu)(參見圖5所示)。

綜上所述可見：本發(fā)明所述的消防滅火機器人，通過使履帶行走機構(gòu)中的驅(qū)動輪、張緊輪、浮動式支重輪、固定式支重輪之間形成鈍角朝上的鈍角三角形結(jié)構(gòu)，使驅(qū)動輪的位置稍微高置和前置，且固定式支重輪前置，履帶梁加長，并使履帶梁后部懸空，消防滅火機器人的整個重心前移，從而使得所述的消防滅火機器人不僅具有一定承載能力，而且在攀爬越障時，稍微高置的驅(qū)動輪可避免受到外界障礙物的撞擊，稍微前置的驅(qū)動輪具有較強的牽引力，以及前置的重心可降低攀爬越障時的阻力；另外，懸空的履帶梁后部使得接地履帶具有形變空間，從而使得加長的履帶梁后部能穩(wěn)定支撐在坡面上，使履帶抓地力得到增加，可有效避免履帶脫軌和傾翻危險，并且不影響轉(zhuǎn)彎的靈活性能；尤其是，當(dāng)同時采用一點固定、四點支撐的兩級浮動支撐結(jié)構(gòu)，可使所述的消防滅火機器人在攀爬越障時，能靈活適應(yīng)接地履帶的變形以減少震動與沖擊，增強穩(wěn)定性；因此，本發(fā)明所述的消防滅火機器人在不影響承載力下，可顯著提高攀爬越障能力，安全性和穩(wěn)定性好，可適應(yīng)各種地形的行走要求，能滿足消防滅火機器人的自由越障和攀爬的行走要求，現(xiàn)對于現(xiàn)有技術(shù)具有顯著性進步。

最后有必要在此指出的是：以上所述僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。