一种能攀爬越障的消防灭火机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种能攀爬越障的消防灭火机器人，包括消防灭火机器人本体和两个对称设置的履带行走机构，所述履带行走机构包括固定在消防灭火机器人本体底部的履带梁、位于履带梁前端的驱动轮、位于履带梁后端的张紧轮、位于驱动轮与张紧轮之间的固定式支重轮和浮动式支重轮，且固定式支重轮与浮动式支重轮和张紧轮处于同一接地平面上，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心之间的距离占接地履带长度的40％～70％，履带围绕驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮和固定式支重轮形成钝角朝上的钝角三角形结构，所述钝角的顶点为固定式支重轮，以及介于浮动式支重轮后部、张紧轮前部之间的履带梁悬空于接地履带。

A fire fighting robot capable of climbing and surmounting obstacles

The invention discloses an obstacle climbing fire-fighting robot, including fire extinguishing robot and two symmetrically arranged crawler, driving the crawler walking mechanism comprises a fixed fire extinguishing robot in the bottom track beam, is located in the front beam track wheel, track beam is located in the back of a tensioner, located in the driving wheel and the tension wheel between the fixed roller and floating roller, and fixed roller and floating roller and tensioning wheel in the same plane, center fixed support wheel and finally float between the gravity support wheel distance for ground track length of 40% ~ 70%, the track around the driving wheel, Zhang Jin wheel, floating roller and fixed roller to form an obtuse triangle structure obtuse upward, the obtuse angle vertex fixed roller The track beam between the rear of the floating support wheel and the front part of the tension wheel is suspended on the ground track.

【技术实现步骤摘要】
一种能攀爬越障的消防灭火机器人
本专利技术是涉及一种消防灭火机器人，具体说，是涉及一种能攀爬越障的消防灭火机器人，属于消防设备

技术介绍
随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡。消防灭火机器人作为特种消防设备可代替消防队员接近火场实施有效的灭火救援、化学检验和火场侦察等作业。它的应用将提高消防部队扑灭特大恶性火灾的实战能力，对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡将产生重要的作用。然而灾害事故现场情况复杂，消防灭火机器人在行走中可能会碰到路障或地面凸起的地方，如果消防灭火机器人选择绕道行驶，不仅浪费时间，而且影响火灾救援的进度，因此消防灭火机器人需要具有较强的攀爬越障能力，否则在其进入火场后将无法自如行走、作业，也就不可能满足复杂火场的应用要求，从而使消防灭火机器人在火灾救援中的广泛应用受到局限。为了能适用于复杂路况的行走要求，现有的消防灭火机器人常设置有履带行走机构，例如：专利号为201420426639.1的中国技术专利提供了一种履带式消防灭火机器人，但由于该种消防灭火机器人采用呈四边形结构的履带行走机构，接地履带能够变形的程度受到限制，以致越障的能力有限，且不能实现稳定安全攀爬。为了提高消防灭火机器人的越障能力，专利号为201620829138.7的中国技术专利公开了一种消防灭火机器人的履带行走装置，其包括两个对称设于消防灭火机器人机体下方的履带架，每个履带架中设有主动轮、从动轮、支撑轮、柔性链环及履带链环，主动轮和从动轮平行设于支撑轮的下方，支撑轮靠近从动轮设置，柔性链环和履带链环整体呈三角形结构，柔性链环与主动轮、从动轮及支撑轮相啮合，履带链环由若干履带板和履带销组成。虽然该专利提供的履带行走装置采用三角履带式设计结构，柔性链环及履带链环能够变形的程度较大，底盘高，可轻松越过一般障碍物，但该种履带结构中支撑轮设置在主动轮和从动轮的上方，且支撑轮靠近从动轮设置，以致消防灭火机器人的载重能力受到局限，且越障稳定性差，攀爬能力受限，因此仍然不能满足消防灭火机器人的自由越障和攀爬的行走要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种结构简单，攀爬越障能力强且稳定性和安全性好，具有一定承载能力的能攀爬越障的消防灭火机器人。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种能攀爬越障的消防灭火机器人，包括消防灭火机器人本体和两个对称设置在消防灭火机器人本体下方的履带行走机构，所述履带行走机构包括履带、履带梁、驱动轮、固定式支重轮、浮动式支重轮和张紧轮，所述驱动轮位于履带梁的前端，所述张紧轮位于履带梁的后端，所述履带梁包括两侧梁，均通过连接件固定在消防灭火机器人本体的底部；其特征在于：所述固定式支重轮和浮动式支重轮位于驱动轮与张紧轮之间，且固定式支重轮位于浮动式支重轮的前方，固定式支重轮与浮动式支重轮和张紧轮处于同一接地平面上，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心之间的距离占接地履带长度的40％～70％，履带围绕驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮和固定式支重轮形成钝角朝上的钝角三角形结构，所述钝角的顶点为固定式支重轮，以及介于浮动式支重轮后部、张紧轮前部之间的履带梁悬空于接地履带。一种实施方案，所述浮动式支重轮为8个，每2个浮动式支重轮为一组，均通过浮动支架两两对称设置在位于固定式支重轮后方的两侧梁的正下方。一种实施方案，所述浮动支架由四个一级浮动支架和一个二级浮动支架组成，所述一级浮动支架和二级浮动支架均呈等腰三角形，在每一个呈等腰三角形的一级浮动支架的底角上均转动连接有一个浮动式支重轮，每两个一级浮动支架相对称设置在两侧梁的正下方，相对应的两个一级浮动支架之间通过一转轴相连接，所述转轴的两端分别与其对应的一级浮动支架的顶角销接，且呈等腰三角形的二级浮动支架的两个底角分别套设在连接一级浮动支架的前后转轴上，所述二级浮动支架的顶角通过销轴设置在两侧梁之间，所述销轴的两端分别与两侧梁固定连接，从而形成一点固定、四点支撑的两级浮动支撑结构。作为优选方案，所述钝角三角形中，以驱动轮为顶点的内角为25～35°，以张紧轮为顶点的内角为5～15°。作为优选方案，介于浮动式支重轮后部与张紧轮前部之间的履带梁与接地履带之间的悬空高度为10～30mm。作为优选方案，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心间距占接地履带长度的50％～60％。一种实施方案，所述驱动轮为1个，通过驱动轮转轴设置在履带梁前端的两侧梁中间，所述驱动轮转轴与两侧梁之间销接。一种实施方案，所述固定式支重轮为2个，分别通过固定支架设置在位于驱动轮后方的两侧梁的正下方，所述固定支架与两侧梁之间固定连接。一种实施方案，所述张紧轮为2个，分别通过张紧轮连接板设置在两侧梁的后端，所述张紧轮连接板的一端与张紧轮销接，另一端与侧梁固定连接。作为优选方案，还包括张紧轮松紧调节结构，所述张紧轮松紧调节结构包括连杆和连杆驱动机构，所述连杆的一端与连接两个张紧轮的连接轴固定连接，所述连杆的另一端与连杆驱动机构的输出轴固定连接。相较于现有技术，本专利技术具有如下有益技术效果：本专利技术所述的消防灭火机器人，通过使履带行走机构中的驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮、固定式支重轮之间形成钝角朝上的钝角三角形结构，使驱动轮的位置稍微高置和前置，且固定式支重轮前置，履带梁加长，并使履带梁后部悬空，消防灭火机器人的整个重心前移，从而使得所述的消防灭火机器人不仅具有一定承载能力，而且在攀爬越障时，稍微高置的驱动轮可避免受到外界障碍物的撞击，稍微前置的驱动轮具有较强的牵引力，以及前置的重心可降低攀爬越障时的阻力；另外，悬空的履带梁后部使得接地履带具有形变空间，从而使得加长的履带梁后部能稳定支撑在坡面上，使履带抓地力得到增加，可有效避免履带脱轨和倾翻危险，并且不影响转弯的灵活性能；尤其是，当同时采用一点固定、四点支撑的两级浮动支撑结构，可使所述的消防灭火机器人在攀爬越障时，能灵活适应接地履带的变形以减少震动与冲击，增强稳定性；因此，本专利技术所述的消防灭火机器人在不影响承载力下，可显著提高攀爬越障能力，安全性和稳定性好，可适应各种地形的行走要求，能满足消防灭火机器人的自由越障和攀爬的行走要求，具有显著性进步和应用价值。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种能攀爬越障的消防灭火机器人的立体结构示意图；图2是本专利技术实施例所述的履带行走机构的截面结构示意图；图3是本专利技术实施例所述的履带行走机构在未装配履带时的结构示意图；图4是本专利技术实施例所述的履带行走机构中的两级浮动支撑结构示意图；图5是本专利技术实施例所述的两级浮动支撑结构的简易几何结构示意图。图中标号示意如下：1、消防灭火机器人本体；2、履带行走机构；21、履带；211、接地履带；22、履带梁；221、悬空履带梁；222、侧梁；23、驱动轮；231、驱动轮转轴；24、固定式支重轮；241、固定支架；25、浮动式支重轮；26、张紧轮；261、张紧轮连接板；27、张紧轮松紧调节结构；271、连杆；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能攀爬越障的消防灭火机器人，包括消防灭火机器人本体和两个对称设置在消防灭火机器人本体下方的履带行走机构，所述履带行走机构包括履带、履带梁、驱动轮、固定式支重轮、浮动式支重轮和张紧轮，所述驱动轮位于履带梁的前端，所述张紧轮位于履带梁的后端，所述履带梁包括两侧梁，均通过连接件固定在消防灭火机器人本体的底部；其特征在于：所述固定式支重轮和浮动式支重轮位于驱动轮与张紧轮之间，且固定式支重轮位于浮动式支重轮的前方，固定式支重轮与浮动式支重轮和张紧轮处于同一接地平面上，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心之间的距离占接地履带长度的40％～70％，履带围绕驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮和固定式支重轮形成钝角朝上的钝角三角形结构，所述钝角的顶点为固定式支重轮，以及介于浮动式支重轮后部、张紧轮前部之间的履带梁悬空于接地履带。

【技术特征摘要】
1.一种能攀爬越障的消防灭火机器人，包括消防灭火机器人本体和两个对称设置在消防灭火机器人本体下方的履带行走机构，所述履带行走机构包括履带、履带梁、驱动轮、固定式支重轮、浮动式支重轮和张紧轮，所述驱动轮位于履带梁的前端，所述张紧轮位于履带梁的后端，所述履带梁包括两侧梁，均通过连接件固定在消防灭火机器人本体的底部；其特征在于：所述固定式支重轮和浮动式支重轮位于驱动轮与张紧轮之间，且固定式支重轮位于浮动式支重轮的前方，固定式支重轮与浮动式支重轮和张紧轮处于同一接地平面上，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心之间的距离占接地履带长度的40％～70％，履带围绕驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮和固定式支重轮形成钝角朝上的钝角三角形结构，所述钝角的顶点为固定式支重轮，以及介于浮动式支重轮后部、张紧轮前部之间的履带梁悬空于接地履带。2.根据权利要求1所述的能攀爬越障的消防灭火机器人，其特征在于：所述浮动式支重轮为8个，每2个浮动式支重轮为一组，均通过浮动支架两两对称设置在位于固定式支重轮后方的两侧梁的正下方。3.根据权利要求2所述的能攀爬越障的消防灭火机器人，其特征在于：所述浮动支架由四个一级浮动支架和一个二级浮动支架组成，所述一级浮动支架和二级浮动支架均呈等腰三角形，在每一个呈等腰三角形的一级浮动支架的底角上均转动连接有一个浮动式支重轮，每两个一级浮动支架相对称设置在两侧梁的正下方，相对应的两个一级浮动支架之间通过一转轴相连接，所述转轴的两端分别与其对应的一级浮动支架的顶角销接，且呈等腰三角形的二级浮动支架的两个底角分别套设在连接一级...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁绪猛，谢奕波，严俊春，陈开纬，王斌，宋伟，花冰，
申请(专利权)人：上海格拉曼国际消防装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31