本技術(shù)屬于消防救援機器人，尤其涉及一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人。

背景技術(shù)：

1、火災(zāi)作為最為常見的突發(fā)性災(zāi)害之一，帶來的人身和財產(chǎn)損失是不可預(yù)計的。目前，傳統(tǒng)的消防滅火依靠消防員配套一些消防設(shè)施來完成，但是當(dāng)遇到一些人類難以到達的位置時，如坑洼道路，倒塌樹木攔截的道路等，就需要有特殊的機器輪子進行行走，或者需要有機械臂進行障礙物清理，使機器人快速到達火災(zāi)位置進行精準(zhǔn)滅火。

2、而室外火災(zāi)救援常面臨山地場景、森林場景、倒塌樓層等崎嶇環(huán)境搜救，災(zāi)后所造成的建筑物倒塌、地面裂縫、倒塌樹木等道路障礙的作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，同時救援裝備和物資需求大，整個救援過程持續(xù)時間長且緊迫，救援危險性大等狀況，亟需探索機器替代的道路。

3、目前，消防機器人被越來越多的用于執(zhí)行消防滅火任務(wù)，現(xiàn)有的消防機器雖然具備有滅火和救援功能，但有一些難以實現(xiàn)多維度滅火以及越障功能，需要人員輔助到達指定滅火現(xiàn)場，大大增加了救援時間。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的是提供一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，以解決上述問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下方案：

3、一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，包括底盤，所述底盤四個角部安裝有爪式開合越障輪，所述底盤前端頂面上安裝有障礙清理機構(gòu)，所述底盤后端頂面上安裝有千斤頂抬升結(jié)構(gòu)，所述底盤頂面中部由前至后依次安裝有滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)和自動開合物資運輸箱，所述滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)底端連通有滅火器開關(guān)機構(gòu)，所述滅火器開關(guān)機構(gòu)與所述底盤頂面固接，所述底盤的頂面固接有蓋板，所述蓋板與所述底盤之間形成一個容納腔，所述滅火器開關(guān)機構(gòu)位于所述容納腔內(nèi)部，所述滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)位于所述蓋板的頂面上。

4、優(yōu)選的，所述爪式開合越障輪包括同軸設(shè)置的外蓋、輪轂，所述外蓋、輪轂之間沿周向鉸接有至少三個越障爪，所述輪轂內(nèi)側(cè)設(shè)有越障爪驅(qū)動結(jié)構(gòu)，若干個所述越障爪與所述越障爪驅(qū)動結(jié)構(gòu)傳動連接；

5、所述外蓋遠離所述輪轂的一側(cè)軸接有與第一驅(qū)動電機的輸出端軸接，所述第一驅(qū)動電機與所述底盤固接。

6、優(yōu)選的，所述越障爪驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括主動輪，所述主動輪與所述輪轂內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接，所述主動輪與第二驅(qū)動電機的輸出端軸接，所述第二驅(qū)動電機安裝在所述外蓋上，所述主動輪周側(cè)嚙合有若干個從動輪，所述越障爪的控制閥驅(qū)動架處固接有對接齒輪，所述從動輪與對應(yīng)的所述對接齒輪嚙合連接。

7、優(yōu)選的，所述障礙清理機構(gòu)包括夾持爪、電動鋸刀，所述夾持爪、電動鋸刀分別通過機械臂結(jié)構(gòu)與所述底盤傳動連接。

8、優(yōu)選的，所述機械臂結(jié)構(gòu)包括機械臂云盤，所述機械臂云盤與所述底盤頂面轉(zhuǎn)動連接，所述機械臂云盤頂面?zhèn)鲃舆B接有機械大臂的一端，所述機械大臂的另一端傳動連接有機械小臂的一端，對應(yīng)的所述機械小臂的另一端與所述夾持爪、所述電動鋸刀傳動連接。

9、優(yōu)選的，所述自動開合物資運輸箱包括物資箱，所述物資箱安裝在所述底盤的頂面上，所述物資箱的頂面轉(zhuǎn)動連接有兩個箱蓋，兩個所述箱蓋對稱設(shè)置，所述箱蓋與所述物資箱的控制閥驅(qū)動架處軸接有第二錐齒輪，所述物資箱的側(cè)壁上固接有電機，所述電機的輸出端軸接有第一錐齒輪，所述第一錐齒輪與所述第二錐齒輪嚙合連接。

10、優(yōu)選的，所述滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括軸承云臺，所述軸承云臺為半球形，所述軸承云臺與所述底盤的頂面轉(zhuǎn)動連接，所述軸承云臺上開設(shè)有兩個滑槽，其中一個所述滑槽內(nèi)滑動連接有高壓水噴頭，另一個所述滑槽內(nèi)滑動連接有滅火劑噴頭，所述高壓水噴頭、滅火劑噴頭靠近所述軸承云臺的一端分別固接有轉(zhuǎn)向舵機的輸出端，兩個所述轉(zhuǎn)向舵機與所述軸承云臺內(nèi)側(cè)固接；

11、所述軸承云臺的底端與云臺舵機的輸出端軸接，所述云臺舵機與所述底盤固接。

12、優(yōu)選的，所述滅火器開關(guān)機構(gòu)包括固定殼體，所述固定殼體與所述底盤底面固接，所述固定殼體內(nèi)側(cè)固接有步進電機，所述步進電機的輸出端軸接有第一圓柱直齒輪、第二圓柱直齒輪；

13、所述第一圓柱直齒輪嚙合有第一齒條，所述第一齒條豎直滑動連接在所述固定殼體的內(nèi)壁上，所述第一齒條一端貫穿所述固定殼體，所述第一齒條遠離所述固定殼體的一端固接有壓桿件；

14、所述第二圓柱直齒輪嚙合有第二齒條，所述第二齒條水平滑動安裝在所述固定殼體內(nèi)，所述第二齒條一端貫穿所述固定殼體，所述第二齒條遠離所述固定殼體的一端固接有鋁塊；

15、所述底盤底面水平卡接有滅火器，所述鋁塊與所述滅火器的閥門抵接，所述壓桿件穿入所述滅火器的保險栓。

16、優(yōu)選的，所述千斤頂抬升結(jié)構(gòu)包括千斤頂，所述千斤頂安裝在所述底盤后端的頂面上，所述千斤頂下部固定套設(shè)有電機支架，所述電機支架上固接有扭矩電機，所述扭矩電機的輸出端軸接有控制閥驅(qū)動架，所述控制閥驅(qū)動架用于按壓所述千斤頂上的千斤頂控制閥。

17、優(yōu)選的，所述底盤底面固接有貯水箱。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

19、本實用新型的爪式開合越障輪可以根據(jù)地面情況，實施不同的行駛狀態(tài)，高效到達指定的滅火位置，滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)與滅火器開關(guān)機構(gòu)連接，通過開啟滅火器并且轉(zhuǎn)動滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)可以實現(xiàn)多方位的滅火效果，障礙清理機構(gòu)可以對火災(zāi)現(xiàn)場倒塌的樹木以及建筑物等進行清理，通過自動開合物資運輸箱可以在滅火的同時運輸物資，大大節(jié)省了救援的時間。本實用新型將滅火系統(tǒng)、爪式開合越障輪、障礙清理機構(gòu)、物資運輸機構(gòu)等結(jié)構(gòu)集于一體，結(jié)合了多種機構(gòu)，擁有各種功能，實現(xiàn)在多種不同的復(fù)雜環(huán)境進行滅火，代替人工滅火，保障了消防員的安全，大大降低了傷亡率，具有廣泛的運用前景。

技術(shù)特征：

1.一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：包括底盤(7)，所述底盤(7)四個角部安裝有爪式開合越障輪(1)，所述底盤(7)前端頂面上安裝有障礙清理機構(gòu)(2)，所述底盤(7)后端頂面上安裝有千斤頂抬升結(jié)構(gòu)(6)，所述底盤(7)頂面中部由前至后依次安裝有滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)(4)和自動開合物資運輸箱(3)，所述滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)(4)底端連通有滅火器開關(guān)機構(gòu)(5)，所述滅火器開關(guān)機構(gòu)(5)與所述底盤(7)頂面固接，所述底盤(7)的頂面固接有蓋板，所述蓋板與所述底盤(7)之間形成一個容納腔，所述滅火器開關(guān)機構(gòu)(5)位于所述容納腔內(nèi)部，所述滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)(4)位于所述蓋板的頂面上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述爪式開合越障輪(1)包括同軸設(shè)置的外蓋(107)、輪轂(103)，所述外蓋(107)、輪轂(103)之間沿周向鉸接有至少三個越障爪(102)，所述輪轂(103)內(nèi)側(cè)設(shè)有越障爪驅(qū)動結(jié)構(gòu)，若干個所述越障爪(102)與所述越障爪驅(qū)動結(jié)構(gòu)傳動連接；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述越障爪驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括主動輪(104)，所述主動輪(104)與所述輪轂(103)內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接，所述主動輪(104)與第二驅(qū)動電機(105)的輸出端軸接，所述第二驅(qū)動電機(105)安裝在所述外蓋(107)上，所述主動輪(104)周側(cè)嚙合有若干個從動輪(106)，所述越障爪(102)的控制閥驅(qū)動架處固接有對接齒輪，所述從動輪(106)與對應(yīng)的所述對接齒輪嚙合連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述障礙清理機構(gòu)(2)包括夾持爪(203)、電動鋸刀(204)，所述夾持爪(203)、電動鋸刀(204)分別通過機械臂結(jié)構(gòu)與所述底盤(7)傳動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述機械臂結(jié)構(gòu)包括機械臂云盤(205)，所述機械臂云盤(205)與所述底盤(7)頂面轉(zhuǎn)動連接，所述機械臂云盤(205)頂面?zhèn)鲃舆B接有機械大臂(201)的一端，所述機械大臂(201)的另一端傳動連接有機械小臂(202)的一端，對應(yīng)的所述機械小臂(202)的另一端與所述夾持爪(203)、所述電動鋸刀(204)傳動連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述自動開合物資運輸箱(3)包括物資箱(301)，所述物資箱(301)安裝在所述底盤(7)的頂面上，所述物資箱(301)的頂面轉(zhuǎn)動連接有兩個箱蓋(304)，兩個所述箱蓋(304)對稱設(shè)置，所述箱蓋(304)與所述物資箱(301)的控制閥驅(qū)動架處軸接有第二錐齒輪(305)，所述物資箱(301)的側(cè)壁上固接有電機(302)，所述電機(302)的輸出端軸接有第一錐齒輪(303)，所述第一錐齒輪(303)與所述第二錐齒輪(305)嚙合連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)(4)包括軸承云臺(403)，所述軸承云臺(403)為半球形，所述軸承云臺(403)與所述底盤(7)的頂面轉(zhuǎn)動連接，所述軸承云臺(403)上開設(shè)有兩個滑槽，其中一個所述滑槽內(nèi)滑動連接有高壓水噴頭(406)，另一個所述滑槽內(nèi)滑動連接有滅火劑噴頭(405)，所述高壓水噴頭(406)、滅火劑噴頭(405)靠近所述軸承云臺(403)的一端分別固接有轉(zhuǎn)向舵機(401)的輸出端，兩個所述轉(zhuǎn)向舵機(401)與所述軸承云臺(403)內(nèi)側(cè)固接；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述滅火器開關(guān)機構(gòu)(5)包括固定殼體，所述固定殼體與所述底盤(7)底面固接，所述固定殼體內(nèi)側(cè)固接有步進電機(505)，所述步進電機的輸出端軸接有第一圓柱直齒輪(501)、第二圓柱直齒輪(502)；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述千斤頂抬升結(jié)構(gòu)(6)包括千斤頂(601)，所述千斤頂(601)安裝在所述底盤(7)后端的頂面上，所述千斤頂(601)下部固定套設(shè)有電機支架(604)，所述電機支架(604)上固接有扭矩電機(603)，所述扭矩電機(603)的輸出端軸接有控制閥驅(qū)動架(605)，所述控制閥驅(qū)動架(605)用于按壓所述千斤頂(601)上的千斤頂控制閥(602)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，其特征在于：所述底盤(7)底面固接有貯水箱(306)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種基于火災(zāi)場景的多功能救援機器人，屬于消防救援機器人技術(shù)領(lǐng)域，包括底盤，底盤四個角部安裝有爪式開合越障輪，底盤前端頂面上安裝有障礙清理機構(gòu)，底盤后端頂面上安裝有千斤頂抬升結(jié)構(gòu)，底盤頂面中部由前至后依次安裝有滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)和自動開合物資運輸箱，滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)底端連通有滅火器開關(guān)機構(gòu)，滅火器開關(guān)機構(gòu)與底盤頂面固接，底盤的頂面固接有蓋板，蓋板與底盤之間形成一個容納腔，滅火器開關(guān)機構(gòu)位于容納腔內(nèi)部，滅火轉(zhuǎn)向機構(gòu)位于蓋板的頂面上。本技術(shù)結(jié)合了多種機構(gòu)，擁有各種功能，實現(xiàn)在多種不同的復(fù)雜環(huán)境進行滅火，代替人工滅火，保障了消防員的安全，大大降低了傷亡率，具有廣泛的運用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：王偉柯,安芬菊,朱文彬,羅子瀚,何文鏘,李澤韜,周賀聲
受保護的技術(shù)使用者：廣東海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240403
技術(shù)公布日：2024/12/19