專利名稱：消防機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域。
目前，普通消防車對于超高層建筑物無法快速登高滅火，超長的云梯彎曲強(qiáng)度和剛度有限，另外，其功能單一，對于有毒、易爆炸火災(zāi)，消防人員的安全受到危脅。
本發(fā)明的目的在于克服上述已知技術(shù)的缺陷，從而提供一種可快速登高，強(qiáng)度高、安全可靠的消防機(jī)器人。
本發(fā)明的目的是通過如下措施達(dá)到的該裝置結(jié)構(gòu)包括本體、手臂、手腕、龍頭、斜拉機(jī)構(gòu)和登高機(jī)構(gòu)，其中本體轉(zhuǎn)筒(6)套在環(huán)形電機(jī)(5)(ZDJ)和環(huán)形通道(4)內(nèi)，用大螺母(1)將其安裝在底板(3)上，底板(3)與消防車相連，環(huán)形電機(jī)(5)帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒及整個(gè)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)；手臂臂關(guān)節(jié)(15)上端與內(nèi)小套管(17)和外大套管(16)相連，兩邊用大圓螺母(13)與轉(zhuǎn)筒(6)上端相連，固定在轉(zhuǎn)筒(6)上的臂關(guān)節(jié)電機(jī)(14)(BDJ)利用花鍵軸使臂關(guān)節(jié)擺動(dòng)，內(nèi)大套管(20)和外小套管(21)的上端都與腕連節(jié)(22)的下端相連，多個(gè)小套管套在一起組成一個(gè)單作用伸縮式油缸YG1，多個(gè)大小套管套裝在一起組成一節(jié)伸縮臂，多節(jié)伸縮臂加接時(shí)，伸縮臂的底節(jié)下端與臂關(guān)節(jié)相連，頂節(jié)的上端與腕連節(jié)相連，中間部分首尾相連；手腕腕連節(jié)(22)左右側(cè)面裝有兩個(gè)側(cè)面火警傳感器(37)(BCJ)，后側(cè)面裝有一個(gè)后火警傳感器(38)(BHJ)，左下和右下水平面上裝有兩個(gè)下火警傳感器(39)(BXJ)，腕連節(jié)(22)右端用小圓螺母(24)與腕關(guān)節(jié)(23)相連，固定在腕連節(jié)上的腕關(guān)節(jié)電機(jī)(25)(WDJ)通過花鍵軸腕關(guān)節(jié)(23)上下擺動(dòng)，腕關(guān)節(jié)右端與外筒(27)、內(nèi)小套管(26)的左端相連，內(nèi)外小套管(26)、(28)套裝在一起組成一個(gè)單作用伸縮式油缸YG2，內(nèi)外筒和內(nèi)外小套管套裝在一起組成一個(gè)伸縮腕，兩筒之間的空腔與其緊固件組成一個(gè)伸縮式油缸YG3；龍頭噴頭(32)左端與內(nèi)筒右端相連，固定在內(nèi)筒上的噴頭電機(jī)(36)(TDJ)驅(qū)動(dòng)噴頭左右擺動(dòng)，噴頭右端上下左右四個(gè)側(cè)面上裝有四個(gè)主火警傳感器(35)，依次表示為WSJ、WXJ、WZJ、WYJ，在噴頭中段下表面上裝一輔助火警傳感器(33)(WFJ)，噴頭內(nèi)腔設(shè)有兩個(gè)柱銷(34)，當(dāng)機(jī)械手無法到達(dá)時(shí)，這兩個(gè)柱銷可以與帶快卸接頭的軟管快速連接，在噴頭上表面上還可安裝攝像機(jī)；斜拉機(jī)構(gòu)它由前斜拉索(12)、前絞車(7)，后斜拉索(41)、后絞車(42)、滑輪(10)和斜拉臂及臂頭(11)等組成，一個(gè)后斜拉臂固連在臂關(guān)節(jié)(15)上，兩個(gè)前斜拉臂固連在轉(zhuǎn)筒(6)上；當(dāng)手臂伸縮時(shí)，前絞車(7)和后絞車(42)靠各自的伺服電機(jī)(SDJ，DDJ)控制收放斜拉索，使斜拉索和斜拉臂與手臂三者始終成三角錐體型，伸縮臂多節(jié)加接時(shí)，一方面要更換上具有相同數(shù)目滑輪的臂頭，另一方面要在前后絞車上增至相同數(shù)目的絞輪，這樣，有幾節(jié)伸縮臂加接，就組成幾個(gè)嵌套在一起的三角錐體，有幾個(gè)斜拉點(diǎn)都相當(dāng)于幾個(gè)鉸支座，從而極大地增強(qiáng)了機(jī)械手的彎曲強(qiáng)度。
登高機(jī)構(gòu)它由吊籃(30)、吊鉤(31)、吊索(40)、卷揚(yáng)機(jī)(43)、滑索(9)、滑索絞車(8)及滑輪等組成，卷揚(yáng)機(jī)由電機(jī)GDJ驅(qū)動(dòng)，滑索絞車由電機(jī)HDJ驅(qū)動(dòng)。
工作方法為當(dāng)裝有本機(jī)器人的消防車開進(jìn)消防現(xiàn)場，并停在有利消防位置時(shí)，操作人員如果選擇自動(dòng)消防滅火方式，按下自動(dòng)按鈕AT1，動(dòng)合觸點(diǎn)K1閉合，自鎖繼電器J1將其自鎖，再按下啟動(dòng)按鈕AT0，動(dòng)合觸點(diǎn)K0閉合，自鎖繼電器J0將其自鎖；臂關(guān)節(jié)伺服電機(jī)BDJ得電，將手臂豎起，同時(shí)前拉斜索伺服電機(jī)SDJ得電，適當(dāng)釋放兩根前拉斜索，保證手臂上擺時(shí)不受阻礙；手臂完全豎起時(shí)，位置開關(guān)XK01的一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，兩個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，自鎖繼電器J01將XK01的三個(gè)觸點(diǎn)自鎖，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，BDJ和SDJ失電停止工作；一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接通手控下行電路，隨時(shí)可對系統(tǒng)實(shí)施手動(dòng)控制；另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)；手臂完全豎起的同時(shí)，位置開關(guān)XK02的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，如果機(jī)械手未達(dá)到滅火高度，則各傳感器不參與工作，電流經(jīng)位置開關(guān)XK02的動(dòng)合觸點(diǎn)和BXK觸點(diǎn)分六路一路使氣電閥QF1得電，溝通氣瓶QP至氣液傳送器QY1的氣路，高壓氣體進(jìn)入氣液傳送器QY1；一種使手臂液電閥YDF1得電，高壓液壓油從氣液傳送器QY1出來，經(jīng)單向閥DF、液電閥YDF1進(jìn)入手臂油缸YG1，手臂伸出；另外兩路使前后斜拉索絞車伺服電機(jī)SDJ、DDJ得電適度釋放斜拉索，保證斜拉索與手臂的伸出同步動(dòng)作；其余兩路使卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)GDJ和滑索電機(jī)HDJ得電釋放兩索，使手臂伸出時(shí)不受繩索阻礙；達(dá)到滅火高度時(shí)，安裝在腕連節(jié)左下或右下表面的火警傳感器得到火警信號，下火警繼電器BXJ得電，一方面BXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，QF1失電，閥處于中立位置，液壓油路保持原有壓力，YDF1失電，關(guān)死YG1的油路，手臂保持在一定高度，同時(shí)SDJ、DDJ、GDJ、HDJ失電，它們都處于剎車狀態(tài)；另一方面，BXK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，腕關(guān)節(jié)電機(jī)WDJ得電，將手腕上擺至水平位置或噴頭下傳感器接收到火警信號，火警繼電器WXJ得電，WXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，WDJ失電，同時(shí)WXK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，如果噴頭是正好對正火源的，信號燈DZD亮，否則不亮；假如火源在手臂的左邊，安裝在腕連節(jié)左側(cè)面的傳感器一定有火警信號，或者左比右信號強(qiáng)，這時(shí)火警傳感器BCD得電，將BZK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，環(huán)形電機(jī)ZDJ得電使機(jī)械手左轉(zhuǎn)，直至左側(cè)面無火警信號或左右信號強(qiáng)度相等，BCJ失電，BZK斷開，ZDJ失電，BCJ失電的同時(shí)，動(dòng)斷觸點(diǎn)BCK閉合，對正信號燈亮，此時(shí)，若噴頭離火源太遠(yuǎn)，可按下按鈕AT3，臂關(guān)節(jié)電機(jī)BDJ反向得電，手臂下擺，使噴頭更接近火源；如果此時(shí)噴頭正對火源，則安裝在噴頭四個(gè)側(cè)面上的火警傳感器都有火警信號，火警繼電器WQJ得電，延時(shí)觸點(diǎn)WQK延時(shí)閉合，稍時(shí)等待調(diào)整噴頭與火源的距離；WQK閉合后，滅火泵電機(jī)MDJ帶動(dòng)滅火泵MYB工作，滅火液從MYB出來，經(jīng)消防機(jī)械手的內(nèi)腔通道噴向火源；同時(shí)，滅火工作燈MHD亮，當(dāng)火源被撲滅時(shí)，噴頭四個(gè)側(cè)面上的傳感器都無火警信號，繼電器WQJ失電，WQK斷開，工作燈熄滅，滅火電機(jī)MDJ和滅火泵停止工作。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.登高機(jī)構(gòu)的卷揚(yáng)機(jī)和滑索絞車由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，登高迅速，適用于超高層建筑物使用。
2.斜拉索和斜拉臂與手臂始終成三角錐體型，極大增強(qiáng)了機(jī)械手的彎曲強(qiáng)度和剛度。
3.滅火方式多樣，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，保障了消防隊(duì)員的人身安全。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述

圖1是本發(fā)明的主剖視2是圖1的A-A剖視圖3是圖1的C-C剖視圖4是本發(fā)明控制電路圖在圖1中(1)大螺母；(2)軸承；(3)底板；(4)環(huán)形通道；(5)環(huán)形電機(jī)；(6)轉(zhuǎn)筒；(7)前絞車；(8)滑索絞車；(9)滑索；(10)滑輪；(11)臂頭；(12)前斜拉索；(13)大圓螺母；(14)臂關(guān)節(jié)電機(jī)；(15)臂關(guān)節(jié)；(16)大套管；(17)內(nèi)小套管；(18)套管；(19)中小套管；(20)內(nèi)大套管；(21)外小套管；(22)腕連節(jié)；(23)腕關(guān)節(jié)；(24)圓螺母；(25)腕關(guān)節(jié)電機(jī)；(26)內(nèi)小套管；(27)外筒；(28)外小套管；(29)內(nèi)筒；(30)吊籃；(31)吊鉤；(32)噴頭；(33)傳感器；(34)柱銷；(35)傳感器；(36)噴頭電機(jī)；(37)傳感器；(38)傳感器；(39)傳感器；(40)吊索；(41)后斜拉索；(42)后絞車；(43)卷揚(yáng)機(jī)。
二、工作情況當(dāng)裝有本機(jī)器人的消防車開進(jìn)消防現(xiàn)場，并停在有利消防位置時(shí)，操作人員如果選擇自動(dòng)消防滅火方式，按下自動(dòng)按鈕AT1，動(dòng)合觸點(diǎn)K1閉合，自鎖繼電器J1將其自鎖，再按下啟動(dòng)按鈕AT0，動(dòng)合觸點(diǎn)K0閉合，自鎖繼電器J0將其自鎖；臂關(guān)節(jié)伺服電機(jī)BDJ得電，將手臂豎起，同時(shí)前拉斜索伺服電機(jī)SDJ得電，適當(dāng)釋放兩根前拉斜索，保證手臂上擺時(shí)不受阻礙；手臂完全豎起時(shí)，位置開關(guān)XK01的一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，兩個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，自鎖繼電器J01將XK01的三個(gè)觸點(diǎn)自鎖，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，BDJ和SDJ失電停止工作；一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接通手控下行電路，隨時(shí)可對系統(tǒng)實(shí)施手動(dòng)控制；另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)；手臂完全豎起的同時(shí)，位置開關(guān)XK02的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，如果機(jī)械手未達(dá)到滅火高度，則各傳感器不參與工作，電流經(jīng)位置開關(guān)XK02的動(dòng)合觸點(diǎn)和BXK觸點(diǎn)分六路一路使氣電閥QF1得電，溝通氣瓶QP至氣液傳送器QY1的氣路，高壓氣體進(jìn)入氣液傳送器QY1；一種使手臂液電閥YDF1得電，高壓液壓油從氣液傳送器QY1出來，經(jīng)單向閥DF、液電閥YDF1進(jìn)入手臂油缸YG1，手臂伸出；另外兩路使前后斜拉索絞車伺服電機(jī)SDJ、DDJ得電適度釋放斜拉索，保證斜拉索與手臂的伸出同步動(dòng)作；其余兩路使卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)GDJ和滑索電機(jī)HDJ得電釋放兩索，使手臂伸出時(shí)不受繩索阻礙；達(dá)到滅火高度時(shí)，安裝在腕連節(jié)左下或右下表面的火警傳感器得到火警信號，下火警繼電器BXJ得電，一方面BXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，QF1失電，閥處于中立位置，液壓油路保持原有壓力，YDF1失電，關(guān)死YG1的油路，手臂保持在一定高度，同時(shí)SDJ、DDJ、GDJ、HDJ失電，它們都處于剎車狀態(tài)；另一方面，BXK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，腕關(guān)節(jié)電機(jī)WDJ得電，將手腕上擺至水平位置或噴頭下傳感器接收到火警信號，火警繼電器WXJ得電，WXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，WDJ失電，同時(shí)WXK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，如果噴頭是正好對正火源的，信號燈DZD亮，否則不亮；假如火源在手臂的左邊，安裝在腕連節(jié)左側(cè)面的傳感器一定有火警信號，或者左比右信號強(qiáng)，這時(shí)火警傳感器BCD得電，將BZK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，環(huán)形電機(jī)ZDJ得電使機(jī)械手左轉(zhuǎn)，直至左側(cè)面無火警信號或左右信號強(qiáng)度相等，BCJ失電，BZK斷開，ZDJ失電，BCJ失電的同時(shí)，動(dòng)斷觸點(diǎn)BCK閉合，對正信號燈亮，此時(shí)，若噴頭離火源太遠(yuǎn)，可按下按鈕AT3，臂關(guān)節(jié)電機(jī)BDJ反向得電，手臂下擺，使噴頭更接近火源；如果此時(shí)噴頭正對火源，則安裝在噴頭四個(gè)側(cè)面上的火警傳感器都有火警信號，火警繼電器WQJ得電，延時(shí)觸點(diǎn)WQK延時(shí)閉合，稍時(shí)等待調(diào)整噴頭與火源的距離；WQK閉合后，滅火泵電機(jī)MDJ帶動(dòng)滅火泵MYB工作，滅火液從MYB出來，經(jīng)消防機(jī)械手的內(nèi)腔通道噴向火源；同時(shí)，滅火工作燈MHD亮，當(dāng)火源被撲滅時(shí)，噴頭四個(gè)側(cè)面上的傳感器都無火警信號，繼電器WQJ失電，WQK斷開，工作燈熄滅，滅火電機(jī)MDJ和滅火泵停止工作。
在滅火過程中控制系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整噴射方向，當(dāng)機(jī)械手剛到達(dá)滅火高度時(shí)，假如噴頭左傳感器的火警信號比右側(cè)強(qiáng)，這時(shí)，左火警繼電器WZJ得電，WCK動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，繼電器3J得電，將ZYK自鎖在上合下斷的位置，噴頭電機(jī)TDJ得電，驅(qū)動(dòng)噴頭左轉(zhuǎn)，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，如果左傳感器仍有火警信號，則TDJ繼續(xù)左轉(zhuǎn)，將位置開關(guān)XK2壓下閉合，環(huán)形電機(jī)ZDJ得電，驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)械手左轉(zhuǎn)，直至左傳感器被遮蔽無火警信號，WZJ失電，自鎖繼電器3J失電，ZYK解除自鎖；此時(shí)火若尚未撲滅，右側(cè)傳感器一定有火警信號，右火警繼電器WYJ得電，WCK繼續(xù)閉合，ZYK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，自鎖繼電器4J得電，將ZYK自鎖在上斷下合位置上，噴頭電機(jī)TDJ反向得電，TDJ驅(qū)動(dòng)噴頭右轉(zhuǎn)，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，若右傳感器仍有火警信號，TDJ繼續(xù)右轉(zhuǎn)，將位置開關(guān)XK1壓下閉合，環(huán)形電機(jī)ZDJ反向得電，驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)械手右轉(zhuǎn)，直至右傳感器被遮蔽無火警信號。如此循環(huán)往復(fù)，每往復(fù)一次，滅火液所到之處若能將火撲滅，則噴頭下傳感器就接受不到火警信號，下火警繼電器WXJ失電，WXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，由于火焰是向上，所以自從噴頭對著火源之后，上火警傳感器始終能接受到火警信號，火警繼電器WSJ始終得電，動(dòng)合觸點(diǎn)WSK始終是閉合的。當(dāng)WXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合后，腕關(guān)節(jié)電機(jī)WDJ得電，驅(qū)動(dòng)手腕上擺，至下傳感器WXJ得電，WXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，WDJ失電，手腕不再上擺。噴頭與機(jī)械手的左右往復(fù)擺動(dòng)與手腕的不斷上擺，就可以將滅火液噴遍整個(gè)火源，直到火源被撲滅，上下左右傳感器都接受不到火警信號，火警繼電器WQJ失電，WQK斷開，滅火泵停止工作，自動(dòng)滅火程序結(jié)束。
遇到有毒、容易爆炸的火災(zāi)，在噴頭上安裝一臺攝像機(jī)，再配置一顯示器，就可以更直觀有效地實(shí)施遠(yuǎn)距離遙控消防救護(hù)，從而能確保消防人員的安全。
遇到大跨度高層建筑物火災(zāi)，如大商場等場所，噴頭離火源很遠(yuǎn)時(shí)，可以將帶有快卸接頭的軟管與噴頭內(nèi)的兩個(gè)柱銷快速連接，迅速實(shí)施人工滅火。
在滅火過程中，消防人員需要登高昂時(shí)，消防人員在吊籃中座好并系好安全帶后，按下按鈕AT12，動(dòng)合觸點(diǎn)K12閉合，自鎖繼電器J12J將其自鎖，卷揚(yáng)機(jī)的伺服電機(jī)GDJ得電，將吊籃吊起，到達(dá)頂點(diǎn)時(shí)，位置開關(guān)XK4斷開，GDJ失電并保持在該高度。當(dāng)消防人員需要走進(jìn)建筑物時(shí)，按下按鈕AT13，動(dòng)合觸點(diǎn)K13閉合，自鎖繼電器J13將其自鎖，一方面手腕液電閥YDF2得電，溝通手腕油缸YG2進(jìn)YG3回的油路，手腕內(nèi)筒伸出，使吊籃靠近建筑物。另一方面卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)GDJ反向得電，隨內(nèi)筒的伸出適當(dāng)釋放吊索，保證吊索不阻礙內(nèi)筒的伸出，內(nèi)筒完全伸出時(shí)，位置開關(guān)XK7斷開，或者需要停止時(shí)，再次按動(dòng)按鈕AT13，使其彈起，K13斷開，YDF2、GDJ失電，內(nèi)筒停止伸出，GDJ處于剎車保持狀態(tài)。如果有被救人員需要送下時(shí)，被救人員在吊籃中座好并系好安全帶后，按下按鈕AT11，動(dòng)合觸點(diǎn)K11閉合，自鎖繼電器J11將其自鎖，卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)GDJ反向得電，釋放吊索，將吊籃送下，到底時(shí)位置開關(guān)XK3斷開，GDJ失電，卷揚(yáng)機(jī)停止工作。
當(dāng)滅火和救護(hù)工作結(jié)束或需要返回時(shí)，按下返回按鈕AT16，動(dòng)合觸點(diǎn)K16閉合，自鎖繼電器J16得電將其自鎖，此時(shí)，若手腕內(nèi)筒是伸出的，則手腕液電閥反向得電，溝通YD3進(jìn)YD2回的油路，使內(nèi)筒縮回至終點(diǎn)，位置開關(guān)XK8的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，YDF2失電。此時(shí)，假如手臂不是垂直的，XKO2的動(dòng)斷觸點(diǎn)是閉合的，臂關(guān)節(jié)電機(jī)BDJ得電，將手臂擺至垂直，XKO2的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，BDJ失電，XKO2的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，腕關(guān)節(jié)電機(jī)WDJ得電，將手腕下擺至終點(diǎn)，位置開關(guān)XK9的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，WDJ失電，XK9的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，電路分成6路，一路使手臂氣電閥QF1得電，關(guān)住氣瓶QP氣路，打開氣液傳送器QY1氣室通大氣的氣路，放出高壓氣體，另一路使手臂液電閥YDF1得電，溝通油缸YG1經(jīng)限壓閥的回油路。另外兩路使前后絞車伺服電機(jī)SDJ、DDJ得電，將斜拉索卷回并下拉伸縮臂使其縮回，其余兩路使卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)GDJ和滑索電機(jī)HDJ得電，將繩索卷回。伸縮臂縮回終點(diǎn)時(shí)，位置開關(guān)XK10的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，如果機(jī)械手處在中立偏左的位置，則記憶繼電器1J已將動(dòng)合觸點(diǎn)1K鎖在閉合位置，電流通過1K使環(huán)形電機(jī)ZDJ得電，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手右轉(zhuǎn)至中立位置，位置開關(guān)XK11的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，ZDJ失電，XK11的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使臂關(guān)節(jié)電機(jī)BDJ得電，將手臂下擺至水平終點(diǎn)位置，位置開關(guān)XK12斷開，至此消防滅火工作全部結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種消防機(jī)器人，包括本體、手臂、手腕、龍頭、斜拉機(jī)構(gòu)和登高機(jī)構(gòu)，其特征在于本體轉(zhuǎn)筒(6)套在環(huán)形電機(jī)(5)(ZDJ)和環(huán)形通道(4)內(nèi)，用大螺母(1)將其安裝在底板(3)上，底板(3)與消防車相連，環(huán)形電機(jī)(5)帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒及整個(gè)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)；手臂臂關(guān)節(jié)(15)上端與內(nèi)小套管(17)和外大套管(16)相連，兩邊用大圓螺母(13)與轉(zhuǎn)筒(6)上端相連，固定在轉(zhuǎn)筒(6)上的臂關(guān)節(jié)電機(jī)(14)(BDJ)利用花鍵軸使臂關(guān)節(jié)擺動(dòng)，內(nèi)大套管(20)和外小套管(21)的上端都與腕連節(jié)(22)的下端相連，多個(gè)小套管套在一起組成一個(gè)單作用伸縮式油缸YG1，多個(gè)大小套管套裝在一起組成一節(jié)伸縮臂，多節(jié)伸縮臂加接時(shí)，伸縮臂的底節(jié)下端與臂關(guān)節(jié)相連，頂節(jié)的上端與腕連節(jié)相連，中間部分首尾相連；手腕腕連節(jié)(22)左右側(cè)面裝有兩個(gè)側(cè)面火警傳感器(37)(BCJ)，后側(cè)面裝有一個(gè)后火警傳感器(38)(BHJ)，左下和右下水平面上裝有兩個(gè)下火警傳感器(39)(BXJ)，腕連節(jié)(22)右端用小圓螺母(24)與腕關(guān)節(jié)(23)相連，固定在腕連節(jié)上的腕關(guān)節(jié)電機(jī)(25)(WDJ)通過花鍵軸使腕關(guān)節(jié)(23)上下擺動(dòng)，腕關(guān)節(jié)右端與外筒(27)、內(nèi)小套管(26)的左端相連，內(nèi)外小套管(26)、(28)套裝在一起組成一個(gè)單作用伸縮式油缸YG2，內(nèi)外筒和內(nèi)外小套管套裝在一起組成一個(gè)伸縮腕，兩筒之間的空腔與其緊固件組成一個(gè)伸縮式油缸YG3；龍頭噴頭(32)左端與內(nèi)筒右端相連，固定在內(nèi)筒上的噴頭電機(jī)(36)(TDJ)驅(qū)動(dòng)噴頭左右擺動(dòng)，噴頭右端上下左右四個(gè)側(cè)面上裝有四個(gè)主火警傳感器(35)，依次表示為WSJ、WXJ、WZJ、WYJ，在噴頭中段下表面上裝一輔助火警傳感器(33)(WFJ)，噴頭內(nèi)腔設(shè)有兩個(gè)柱銷(34)，當(dāng)機(jī)械手無法到達(dá)時(shí)，這兩個(gè)柱銷可以與帶快卸接頭的軟管快速連接，在噴頭上表面上還可安裝攝像機(jī)；斜拉機(jī)構(gòu)它由前斜拉索(12)、前絞車(7)，后斜拉索(41)、后絞車(42)、滑輪(10)和斜拉臂及臂頭(11)等組成，一個(gè)后斜拉臂固連在臂關(guān)節(jié)(15)上，兩個(gè)前斜拉臂固連在轉(zhuǎn)筒(6)上；登高機(jī)構(gòu)它由吊籃(30)、吊鉤(31)、吊索(40)、卷揚(yáng)機(jī)(43)、滑索(9)、滑索絞車(8)及滑輪等組成，卷揚(yáng)機(jī)由電機(jī)GDJ驅(qū)動(dòng)，滑索絞車由電機(jī)HDJ驅(qū)動(dòng)。
2.一種消防機(jī)器人的使用方法，其特征是按下自動(dòng)按鈕AT1，動(dòng)合觸點(diǎn)K1閉合，自鎖繼電器J1將其自鎖，再按下啟動(dòng)按鈕AT0，動(dòng)合觸點(diǎn)K0閉合，自鎖繼電器J0將其自鎖；臂關(guān)節(jié)伺服電機(jī)BDJ得電，將手臂豎起，同時(shí)前拉斜索伺服電機(jī)SDJ得電，適當(dāng)釋放兩根前拉斜索，保證手臂上擺時(shí)不受阻礙；手臂完全豎起時(shí)，位置開關(guān)XK01的一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，兩個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，自鎖繼電器J01將XK01的三個(gè)觸點(diǎn)自鎖，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，BDJ和SDJ失電停止工作；一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接通手控下行電路，隨時(shí)可對系統(tǒng)實(shí)施手動(dòng)控制；另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)；手臂完全豎起的同時(shí)，位置開關(guān)XK02的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，如果機(jī)械手未達(dá)到滅火高度，則各傳感器不參與工作，電流經(jīng)位置開關(guān)XK02的動(dòng)合觸點(diǎn)和BXK觸點(diǎn)分六路一路使氣電閥QF1得電，溝通氣瓶QP至氣液傳送器QY1的氣路，高壓氣體進(jìn)入氣液傳送器QY1；一路使手臂液電閥YDF1得電，高壓液壓油從氣液傳送器QY1出來，經(jīng)單向閥DF、液電閥YDF1進(jìn)入手臂油缸YG1，手臂伸出；另外兩路使前后斜拉索絞車伺服電機(jī)SDJ、DDJ得電適度釋放斜拉索，保證斜拉索與手臂的伸出同步動(dòng)作；其余兩路使卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)GDJ和滑索電機(jī)HDJ得電釋放兩索，使手臂伸出時(shí)不受強(qiáng)索阻礙；達(dá)到滅火高度時(shí)，安裝在腕連節(jié)左下或右下表面的火警傳感器得到火警信號，下火警繼電器BXJ得電，一方面BXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，QF1失電，閥處于中立位置，液壓油路保持原有壓力，YDF1失電，關(guān)死YG1的油路，手臂保持在一定高度，同時(shí)SDJ、DDJ、GDJ、HDJ失電，它們都處于剎車狀態(tài)；另一方面，BXK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，腕關(guān)節(jié)電機(jī)WDJ得電，將手腕上擺至水平位置或噴頭下傳感器接收到火警信號，火警繼電器WXJ得電，WXK的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，WDJ失電，同時(shí)WXK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，如果噴頭是正好對正火源的，信號燈DZD亮，否則不亮；假如火源在手臂的左邊，安裝在腕連節(jié)左側(cè)面的傳感器一定有火警信號，或者左比右信號強(qiáng)，這時(shí)火警傳感器BCD得電，將BZK的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，環(huán)形電機(jī)ZDJ得電使機(jī)械手左轉(zhuǎn)，直至左側(cè)面無火警信號或左右信號強(qiáng)度相等，BCJ失電，BZK斷開，ZDJ失電，BCJ失電的同時(shí)，動(dòng)斷觸點(diǎn)BCK閉合，對正信號燈亮，此時(shí)，若噴頭離火源太遠(yuǎn)，可按下按鈕AT3，臂關(guān)節(jié)電機(jī)BDJ反向得電，手臂下擺，使噴頭更接近火源；如果此時(shí)噴頭正對火源，則安裝在噴頭四個(gè)側(cè)面上的火警傳感器都有火警信號，火警繼電器WQJ得電，延時(shí)觸點(diǎn)WQK延時(shí)閉合，稍時(shí)等待調(diào)整噴頭與火源的距離；WQK閉合后，滅火泵電機(jī)MDJ帶動(dòng)滅火泵MYB工作，滅火液從MYB出來，經(jīng)消防機(jī)械手的內(nèi)腔通道噴向火源；同時(shí)，滅火工作燈MHD亮，當(dāng)火源被撲滅時(shí)，噴頭四個(gè)側(cè)面上的傳感器都無火警信號，繼電器WQJ失電，WQK斷開，工作燈熄滅，滅火電機(jī)MDJ和滅火泵停止工作。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域。消防機(jī)器人是一個(gè)具有六自由度的空腔管道機(jī)械手，它安裝在消防車上；它由本體、手臂、手腕、龍頭、控制系統(tǒng)、斜拉機(jī)構(gòu)和登高機(jī)構(gòu)七部分組成，手臂不僅可以伸縮，還可以多節(jié)加接，三根斜拉索、斜拉臂與手臂組成的三角錐體型結(jié)構(gòu)，改變了機(jī)械手傳統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)。本發(fā)明對于有毒、易爆炸火災(zāi)，自動(dòng)控制滅火方式，可保障消防人員的人身安全。
文檔編號A62C99/00GK1104924SQ94101528
公開日1995年7月12日 申請日期1994年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月7日
發(fā)明者張平順, 張?zhí)斐?申請人:張平順