移动式自动灭火机器人及其灭火方法技术

本发明专利技术的移动式自动灭火机器人，特征在于：支撑台上固定有立杆，立杆的顶端设置有对灭火器把手压持的压力钳；灭火器控制电机的输出轴上缠绕有末端与灭火器的保险销和限位销均相固定牵引绳；支撑台上设置有驱使转动盘转动的转盘电机，转动盘上固定有红外线温度传感器。本发明专利技术的灭火方法，包括a).四周环境温度检测；b).火灾险情判断；c).获取火灾发生的方位；d).计算左轮电机转动角度；e).转动至火灾方向；f).实施灭火。本发明专利技术的自动灭火机器人及其灭火方法，具有自动检测火灾发生的具体方位、自动运动至火灾发生点并进行自动灭火的功能，结构简单合理，制作成本低，有益效果显著，便于应用推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种移动式自动灭火机器人及其灭火方法，更具体的说，尤其涉及一种可识别是否有火灾发生、发生方位并运动至火源处灭火的的移动式自动灭火机器人及其灭火方法。
技术介绍
俗话说水火无情，火灾可造成巨大的生命和财产损失，在火灾发生时，如果能及时扑灭火源，将可有效遏制火势的蔓延，有效减少损失。然而火灾发生时，尤其是对于建筑屋内的火灾来说，整个火灾现场处于烟雾弥漫的状态，缺氧、高温致使正常人无法进入，即使携带氧气瓶、身穿防火服装的消防员也是冒着生命危险进入。在火势凶猛的情况下，根部不易派人员进入火灾现场进行灭火作业。    现在已有能灭火的机器人，其灭火的过程是在远方操控人员的控制下，进入火灾现场进行灭火，这就要求机器人具有较强的防火、耐高温性能，使得灭火机器人的成本较高。然而如果能有一种机器人，能在火灾刚刚发生时就能发现险情，并运动至火灾现场进行灭火，将会降低灭火难度，将火灾扼杀在萌芽之中，势必会有效减少人们的生命财产损失。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种移动式自动灭火机器人。本专利技术的移动式自动灭火机器人，包括支撑台、电路部分以及设置于支撑台下方的左轮、右轮和后轮，所述左轮、右轮分别通过左轮电机和右轮电机进行驱动，支撑台的中央开设有存放灭火器的固定槽；其特征在于：所述固定槽两侧的支撑台上固定有立杆，立杆的顶端设置有由上钳柄和下钳柄组成的压力钳，上钳柄与下钳柄之间设置有迫使其处于张开状态的限位销，上钳柄、下钳柄分别位于灭火器手柄的两侧；支撑台上表面的两侧分别设置有转动盘和灭火器控制电机，灭火器控制电机的输出轴上缠绕有末端与灭火器的保险销和限位销均相固定牵引绳；支撑台上设置有驱使转动盘转动的转盘电机，转动盘上固定有红外线温度传感器，转动盘的下方设置有用于测量其转动角度的角度传感器；支撑台上固定有对灭火器的喷射嘴进行支撑的喷嘴支架。本专利技术的移动式自动灭火机器人，所述电路部分包括微处理器、时钟电路、电源模块，时钟电路给微处理器提供脉冲信号，电源模块给微处理器和各电机提供电能；红外线温度传感器和角度传感器均与微处理器的输入端相连接，微处理器的输出端均与左轮电机、右轮电机、灭火器控制电机和转盘电机的控制端相连接。本专利技术的移动式自动灭火机器人，所述左轮和右轮均由第一半轮和第二半轮组成，第一半轮与第二半轮通过连杆固定为一体，连杆通过设置于其外围的两个圆柱滚子轴承固定于支腿的末端；第一半轮上开设有用于容纳左轮电机或右轮电机的空腔，左轮电机或右轮电机的输出轴与连杆相固定；空腔内设置有对左轮电机或右轮电机进行限位和支撑的滚球轴承。本专利技术的移动式自动灭火机器人，所述支撑台的下方设置有两个照明灯，电源模块经继电器对照明灯进行供电，微处理器通过继电器控制照明灯的开启和关闭。本专利技术的移动式自动灭火机器人的灭火方法，a).四周环境温度检测，微处理器控制转盘电机始终以一定的速度转动，以便带动转动盘转动，并通过转动盘上的红外线温度传感器采集四周的温度信息；b).火灾险情判断，微处理器根据红外线温度传感器传感器采集的环境温度信息，判断当前方向上的温度值是否达到了有火灾出现的温度范围内；如在温度在火灾出现的范围内，执行步骤c)；如果温度不在火灾出现的范围内，则继续监测，执行步骤a)；c).获取火灾发生的方位，微处理器通过角度传感器获取当前红外线温度传感器的转动角度，计算出火灾发生位置相对于灭火机器人的运动方向的夹角 ；d).计算左轮电机转动角度，微处理器根据步骤c)中获取的夹角，计算出左轮电机正转、右轮电机不转的情况下，左轮电机需要转动多大角度才能使灭火机器人的运动方向朝向火灾，设计算出的转动角度为；e).转动至火灾方向，微处理器驱使左轮电机旋转角度，使其运动方向朝向火灾，然后同时驱使左轮电机、右轮电机使其运动至火灾发生位置处；f).实施灭火，当火灾机器人运动至火灾发生地点后，此时灭火器的喷射嘴朝向火源，微处理器通过驱使灭火器控制电机转动，利用牵引绳依次将灭火器的保险销和压力钳上的限位销拔出，压力钳的上钳柄和下钳柄将灭火器的手柄压紧，灭火物质从喷射嘴中喷出进行灭火。本专利技术的有益效果是：本专利技术的自动灭火机器人及其灭火方法，通过在支撑台的下方设置左轮、右轮、后轮以及左轮电机和右轮电机，实现了灭火机器人的自动行走和转向功能，使其可运动至火灾发生现场；通过在支撑台上设置由转盘电机驱动的转动盘，并在转动盘上设置红外线温度传感器和角度传感器，不仅实现了对远处火灾的检测，而且还能准确判断火灾发生的方位；通过在支撑台上设置喷射支架，可使灭火器的喷嘴始终朝向正前方。通过在支撑台的上方设置位于灭火器手柄两侧的压力钳，以及通过牵引绳与灭火器上的保险销和压力钳上的限位销相连接的灭火器控制电机，实现了灭火器的自动打开并进行灭火的作用。本专利技术的自动灭火机器人及其灭火方法，具有自动检测火灾发生的具体方位、自动运动至火灾发生点并进行自动灭火的功能，结构简单合理，制作成本低，有益效果显著，便于应用推广。附图说明图1为本专利技术的移动式自动灭火机器人的结构示意图；图2为本专利技术中右轮与右轮电机相配合的结构示意图；图3为本专利技术中电路部分的原理图。图中：1支撑台，2支腿，3左轮，4右轮，5左轮电机，6右轮电机，7固定槽，8灭火器，9保险销，10手柄，11喷射嘴，12喷射支架，13立杆，14压力钳，15拉力弹簧，16限位销，17上钳柄，18下钳柄，19灭火器控制电机，20牵引绳，21转轴，22转动盘，23转盘电机，24红外线温度传感器，25照明灯，26电机固定架，27第一半轮，28第二半轮，29滚球轴承，30圆柱滚子轴承，31连杆，32空腔，33微处理器，34角度传感器，35时钟电路，36继电器，37电源模块，38后轮。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，给出了本专利技术的移动式自动灭火机器人的结构示意图，其包括支撑台1、支腿2、左轮3、右轮4、左轮电机5、右轮电机6、固定槽7、喷嘴支架12、立杆13、压力钳14、灭火器控制电机19、牵引绳20、转动盘22、转盘电机23、红外线温度传感器24、照明灯25、电机固定架26、后轮38以及电路部分；所示的支撑台1起固定和支撑作用，左轮3和右轮4通过支腿2固定于支撑台1下方的两侧，后轮38位于支撑台1的后方，其采用万向轮，以保证整个机器人运动的平稳性。左轮电机5和右轮电机6分别对左轮3和右轮4进行驱动，以实现灭火机器人的行走和转向功能。左轮电机5和右轮电机6通过电机固定架26与支撑台1固定连接。固定槽7开设于支撑台1的中央位置处，用于放置灭火器8；灭火器8两侧的支撑台1上均固定有立杆13，压力钳14设置于两立杆13的顶端。压力钳14由上钳柄17和下钳柄18组成，上钳柄17与下钳柄18通过拉力弹簧15相连接，且上钳柄17与下钳柄18之间设置有限位销16，由于限位销16的支撑作用，克服拉力弹簧15的拉力作用使得上钳柄17与下钳柄18之间张开一定角度。张开角度的上钳柄17与下钳柄18分别位于手柄10的两侧，当限位销16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动式自动灭火机器人，包括支撑台（1）、电路部分以及设置于支撑台下方的左轮（3）、右轮（4）和后轮（38），所述左轮、右轮分别通过左轮电机（5）和右轮电机（6）进行驱动，支撑台的中央开设有存放灭火器（8）的固定槽（7）；其特征在于：所述固定槽两侧的支撑台上固定有立杆（13），立杆的顶端设置有由上钳柄（17）和下钳柄（18）组成的压力钳（14），上钳柄与下钳柄之间设置有迫使其处于张开状态的限位销（16），上钳柄、下钳柄分别位于灭火器手柄（10）的两侧；支撑台上表面的两侧分别设置有转动盘（22）和灭火器控制电机（19），灭火器控制电机的输出轴上缠绕有末端与灭火器的保险销（9）和限位销均相固定牵引绳（20）；支撑台上设置有驱使转动盘转动的转盘电机（23），转动盘上固定有红外线温度传感器（24），转动盘的下方设置有用于测量其转动角度的角度传感器（34）；支撑台上固定有对灭火器的喷射嘴（11）进行支撑的喷嘴支架（12）。

【技术特征摘要】
1.一种移动式自动灭火机器人，包括支撑台（1）、电路部分以及设置于支撑台下方的左轮（3）、右轮（4）和后轮（38），所述左轮、右轮分别通过左轮电机（5）和右轮电机（6）进行驱动，支撑台的中央开设有存放灭火器（8）的固定槽（7）；其特征在于：所述固定槽两侧的支撑台上固定有立杆（13），立杆的顶端设置有由上钳柄（17）和下钳柄（18）组成的压力钳（14），上钳柄与下钳柄之间设置有迫使其处于张开状态的限位销（16），上钳柄、下钳柄分别位于灭火器手柄（10）的两侧；支撑台上表面的两侧分别设置有转动盘（22）和灭火器控制电机（19），灭火器控制电机的输出轴上缠绕有末端与灭火器的保险销（9）和限位销均相固定牵引绳（20）；支撑台上设置有驱使转动盘转动的转盘电机（23），转动盘上固定有红外线温度传感器（24），转动盘的下方设置有用于测量其转动角度的角度传感器（34）；支撑台上固定有对灭火器的喷射嘴（11）进行支撑的喷嘴支架（12）。
2.根据权利要求1所述的移动式自动灭火机器人，其特征在于：所述电路部分包括微处理器（33）、时钟电路（35）、电源模块（37），时钟电路给微处理器提供脉冲信号，电源模块给微处理器和各电机提供电能；红外线温度传感器（24）和角度传感器（34）均与微处理器的输入端相连接，微处理器的输出端均与左轮电机（5）、右轮电机（6）、灭火器控制电机（19）和转盘电机（23）的控制端相连接。
3.根据权利要求1或2所述的移动式自动灭火机器人，其特征在于：所述左轮（3）和右轮（4）均由第一半轮（27）和第二半轮（28）组成，第一半轮与第二半轮通过连杆（31）固定为一体，连杆通过设置于其外围的两个圆柱滚子轴承固定于支腿（2）的末端；第一半轮（27）上开设有用于容纳左轮电机（5）或右轮电机（6）的空腔（32），左轮电机或右轮电机的输出轴与连杆（31）相固定；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢进，赵华文，
申请(专利权)人：滨州学院，邢进，
类型：发明
国别省市：山东;37