[发明专利]智能消防救援机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种消防救援装置，尤其涉及一种智能消防救援机器人。

背景技术

随着社会的高速发展，工业已经成为国家经济的基础，密集的厂房、仓库成为消防监控重点，但由于人为疏忽或意外的发生，仍频频引发火灾，由于工厂易燃物品多且较为集中、化学性质复杂，以至消防人员难以靠近、入内灭火、抢救。

现有技术中尽管有用于消防的机器人，但普遍结构复杂，体积较大，且智能化程度低。

发明内容

本发明提供了一种用于火场救援的多功能智能机器人，能够在无人操作的状态下，为火场内人员提供安全保障等多种工作，例如可寻找火源、灭火，或者在人工控制下捕捉、记录灾难现场的情况以及进行生命探测作业。可以协助甚至代替消防人员进入火灾现场进行灭火作业，或在事故现场进行搜救工作。

本发明一种智能消防救援机器人，包括带有行进机构的车体，以及与该车体铰接的带有动力机构的机械臂，所述的车体顶面安装有用于放置灭火器的固定架，所述的机械臂上设有温度传感器和火焰传感器，所述的车体上设有用于感应障碍物的避障模块，所述的行进机构带有驱动电机，所述的驱动电机、温度传感器、火焰传感器、避障模块以及机械臂的动力机构均接入主控模块，该主控模块连接有用于无线通信的无线收发模块。

就机械臂本身而言可以采用现有技术，作为优选，本发明所述的机械臂包括依次转动配合的第一臂、第二臂、机械转颈和机械头，所述的机械臂的动力机构为分别用于驱动第一臂、第二臂、机械转颈和机械头转动的第一臂驱动电机、第二臂驱动电机、机械转颈驱动电机和机械头驱动电机，其中所述的第一臂的底部与所述的车体铰接，所述的温度传感器和火焰传感器安装在机械头上。

为便于控制和协调工作，所述的第一臂驱动电机、第二臂驱动电机、机械转颈驱动电机和机械头驱动电机均接入并受控于所述的主控模块。

本发明中除特殊说明以外，对电路元件或模块的空间位置并没有严格限制，只要实现电路上的导通即可。由于用电部件必须有供电的电源，而各个用电部件既可以采用一个总电源也可以分别设置电源，因此本发明尽管没有特别强调电源的设置，但各个用电部件应理解为已带有符合其要求的供电电源。

所述的行进机构为车轮或履带，可以按照现有技术安装在车体的两侧，为了便于控制，车轮或履带的运行是通过所述的驱动电机来带动的，一般可以采用能正、反转的直流电机。

作为优选，所述的行进机构为分别安装在车体两侧的履带，所述的履带前端与后端分别通过轮毂支撑，前端的轮毂和后端的轮毂中至少有一者为主动轮毂，受所述的驱动电机带动。采用履带不仅运行平稳，而且便于控制，且场地适应性强。

作为优选，所述的驱动电机为固定在车体底部的可正、反转的直流电机，直流电机输出轴与前端的轮毂联动。由于履带为分别安装在车体两侧的两条，且为对称结构，因此实际上有两台直流电机，分别带动两个前端的轮毂。所述的车体底部安装有轴，所述的后端的轮毂通过轴承安装在所述的轴上。

所述的避障模块可以利用现有的超声波或红外线感应装置，带有感应探头，可以感应到行进方向上是否有障碍物，当出现障碍物时，向所述的主控模块发送信号，通过控制驱动电机的正反转，来调整机器人的行进路线和方向。

作为优选，所述的避障模块的感应探头为若干个，分布在所述的车体周围。例如有八个，在车体的正前方，正后方、左右两侧各为两个，可以全方位的感应障碍物。

主控模块通过火焰传感器与温度传感器获取火源位置后，通过控制驱动电机使所述的智能消防救援机器人靠近火源，行进中通过避障模块的信号躲避障碍物。

所述的用于放置灭火器的固定架为两个，沿车体长度方向布置。

作为优选，为了精确控制机械头的运动，所述的机械转颈驱动电机和机械头驱动电机采用步进电机，且机械转颈的转动轴线和机械头的转动轴线相互垂直，这样可以保证机械头在三维空间内的任意摆动。

所述的第一臂驱动电机、第二臂驱动电机既可以采用步进电机，也可以采用一般的直流电机。

作为优选，所述的车体顶面固定有带第一扁孔的第一连接件，所述的第一臂驱动电机固定在第一臂中，第一臂驱动电机的输出轴伸入所述的第一扁孔且在圆周向上受第一扁孔内缘的限定，这样在第一臂驱动电机的输出轴转动时，由于输出轴受限于第一扁孔内缘无法相对于第一连接件转动，使第一臂绕第一连接件转动。

所述的第一臂驱动电机的输出轴与所述的第一连接件之间还可以通过齿轮啮合等形式相配合，但采用输出轴直接伸入第一扁孔不仅结构简单、安装方便而且便于维护。