一种智能识别火焰的灭火机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种智能识别火焰的灭火机器人，主要包括AI识别摄像头、控制装置、履带驱动装置、柴油发电机装置和灭火装置，所述发电机装置与履带驱动装置和摄像头连接，用于供电；所述履带驱动装置包括对应固定设置在所述底盘托架两侧端口处的履带行走机构，所述履带行走机构包括履带、驱动轮、托带轮、张紧装置、缓冲弹簧、导向轮、和承重轮。通过控制装置写入识别火焰和之后做出的扑灭的指令。灭火装置包括调整灭火方向的机械臂和风力灭火器。该装置的设计发明专利技术可以代替人工进行危险的火灾扑救，具有广泛的实际应用前景。

An Intelligent Fire-extinguishing Robot for Flame Recognition

【技术实现步骤摘要】
一种智能识别火焰的灭火机器人
本专利技术涉及灾害抢险领域，具体涉及一种智能识别火焰的灭火机器人。技术背景我国是林业大国，尤其是北方，不仅林场范围广泛，且由于气候干燥等原因，每年都会发生火灾，给国家和人民造成了重大的经济损失，由于林场周围人烟稀少，且植被面积大，且落叶层较厚，对于防火工作十分不利，每年都需要投入大量人力物力进行火灾防控，不仅防控效率一直无法提升，且由于火灾前期无法有效进行发现以及灭火，火灾后期往往由于火势发展经常造成灭火人员的伤亡。而机器人则具有智能化，无人化等特点，如何使用智能机器人来进行火灾的前期识别和扑灭则成为目前林业火情灾害防控领域急需解决的难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是在危险火场如何避免人员伤亡的问题，提供一种一种智能识别火焰的灭火机器人。技术方案一种智能识别火焰的灭火机器人，包括AI识别摄像头、控制装置、底盘托架、履带驱动装置、L型防护罩、发电机组和灭火装置；所述履带驱动装置包括对应固定设置在所述底盘托架两侧端口处的履带行走机构，所述履带行走机构包括履带、驱动轮、托带轮组、张紧装置、导向轮组和承重轮，所述履带包括履带板和履带销，所述履带销将所述履带板首尾连接，用于所述履带围绕所述驱动轮、所述托带轮、所述张紧装置、所述缓冲弹簧、所述导向轮和所述承重轮构成的链环结构；所述驱动轮处均设有一个驱动电机，所述驱动电机与所述驱动轮同轴连接；底盘托架顶部设有底盘托板，所述L型防护罩的竖直段固定在所述底盘托板一侧，所述L型防护罩的水平段设置在所述竖直段的顶部，所述控制装置固定在所述竖直段内侧，所述AI识别摄像头设置在所述水平段上方；所述底盘托板位于所述水平段下方的位置上设有可水平自由旋转的旋转平台，所述灭火装置均设置在所述旋转平台上；所述发电机组的电源输出端与所述控制装置电连接，所述控制装置分别与所述驱动电机、所述灭火装置和所述AI识别摄像头电连接，用于移动监测时对明火火焰部分识别并进行灭火；所述控制装置内置有数据存储模块、处理器模块、GPS定位器和网络模块。所述旋转平台底部设有固定在所述底盘托板顶部的承重架和旋转电机，所述承重架与所述旋转平台底部之间设有转轴，所述旋转平台底部设有环形转齿，所述旋转电机的输出轴设有与所述环形转齿相啮合的齿轮，用于驱动所述旋转平台沿所述转轴进行转动。所述数据储存模块预先存入需要监测的路线轨迹以及火焰光谱图像信息，并由所述处理器模块根据所述GPS定位器提供的当前定位信息判断行走路线，通过控制所述驱动电机沿行走路线进行行走。所述AI识别摄像头包括数据传输装置，所述数据传输装置与所述数据储存模块数据连接，用于在所述旋转平台转动时将获取的当前行走路线周围拍摄到的画面信息，通过所述处理器模块对画面信息进行火焰特征提取处理分析并与火焰光谱图像信息进行比对，从而对画面信息进行火焰识别，根据识别结果是否需要控制所述灭火装置对所述火焰位置进行灭火。所述灭火装置包括机械臂和风力灭火器，所述风力灭火器包括离心式风机和出风筒，所述出风筒的一端固定在所述机械臂上，所述机械臂的一端设有轴连接的灭火电机，通过所述灭火电机输出轴带动所述机械臂旋转从而对所述出风筒的垂直出风角度进行调整；所述灭火电机和所述风力灭火器均与所述控制装置电连接，用于在所述风力灭火器进行灭火时，所述处理器模块控制所述灭火电机调整所述风力灭火器的垂直灭火角度。当所述处理器模块分析出出现火焰位置后，所述GPS定位通过所述网络模块向终端远程上传出现火焰的位置信息。所述驱动轮和所述导向轮分别对应设置在所述履带托架的前后两端，所述托带轮组固定设置在所述履带托架的上部，所述承重轮组设置在所述履带托架的下部。所述履带板的两端设有诱导孔，与所述驱动轮外圈部设有的诱导齿相互啮合，所述履带板与地面接触的一面有加强防滑筋；所述张紧装置的一端与所述导向轮铰接，所述张紧装置的另一端固定在所述履带托架对应一端，所述张紧装置内设有缓冲弹簧。所述发电机组包括柴油发电机、稳压器和发电机外壳；所述发电机外壳设置于所述稳压器和所述柴油发电机的外围。所述履带板采用防火橡胶材质。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:1.智能化程度高，可代替人进入危险火场。2.防火橡胶履带板可保证在火场等高温区域运行。3.包括发电机在内的其他所有部件，在工作中对环境不产生二次伤害。4.灭火效率高，及时遏制火灾蔓延。5.不受天气，光照环境等环境因素的影响。附图说明图1是本专利技术中灭火机器人的外部结构示意图；图2是图1中履带驱动装置的结构示意图；图3是图1中结构示意图；图4是风力灭火器示意图；图5是图1中控制装置的组成结构示意图。其中，AI识别摄像头1、履带行走机构2、风力灭火器3、履带4、驱动轮5、托带轮组6、张紧装置7、缓冲弹簧8、导向轮9、承重轮组10、底盘托架11、控制装置12、机械臂13、旋转平台14、柴油发电机15、离心式风机16、出风筒17、底盘托板18、L型防护架19、水平段20、竖直段21、导线22、驱动电机23、灭火电机24、承重架25、转轴26、环形转齿27、齿轮28、旋转电机29、数据存储模块30、处理器模块31、网络模块32、GPS定位器33、诱导孔34、诱导齿35、加强防滑筋36、稳压器37、发动机外壳38、输风管路39、灭火器外壳40。具体实施方式由图1-图5所示，本专利技术提供了可以代替人工进行危险的草原火灾扑救的一种智能识别火焰的灭火机器人，包括AI识别摄像头1、控制装置12、底盘托架11、履带驱动装置、L型防护罩19、发电机组和灭火装置；履带驱动装置包括对应固定设置在底盘托架11两侧端口处的履带行走机构2，履带行走机构2包括履带4、驱动轮5、托带轮组6、张紧装置7、导向轮9和承重轮组10，履带4包括履带4板和履带4销，履带4销将履带4板首尾连接，用于履带4围绕驱动轮5、托带轮组6、张紧装置7、缓冲弹簧8、导向轮9和承重轮组10构成的链环结构；驱动轮5处均设有一个驱动电机23，驱动电机23与驱动轮5同轴连接；底盘托架11顶部设有底盘托板18，L型防护罩19的竖直段21固定在底盘托板18一侧，L型防护罩19的水平段20设置在竖直段21的顶部，控制装置12固定在竖直段21内侧，AI识别摄像头1设置在水平段20上方；底盘托板18位于水平段20下方的位置上设有可水平自由旋转的旋转平台14，灭火装置均设置在旋转平台14上；发电机组的电源输出端与控制装置12电连接，，控制装置12分别与驱动电机23、灭火装置和AI识别摄像头1通过导线2222形成电连接，控制装置12与AI识别摄像头1形成电连接的导线2222也可采用数据传输线，即可供电，同时也能传输数据。用于移动监测时对明火火焰部分识别并进行灭火；控制装置12内置有数据存储模块30、处理器模块31、GPS定位器33和网络模块32。优选的，驱动电机23采用内藏式低速大扭矩马达行走减速机，是履带4式传动的移动设备理想的驱动装置,用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比,具有高通过性能。处理器模块31优选为单片机，单片机是STC89C52,输入电压为5V，使用MicroUSB供电；单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能识别火焰的灭火机器人，其特征在于：包括AI识别摄像头、控制装置、底盘托架、履带驱动装置、L型防护罩、发电机组和灭火装置；所述履带驱动装置包括对应固定设置在所述底盘托架两侧端口处的履带行走机构，所述履带行走机构包括履带、驱动轮、托带轮组、张紧装置、导向轮组和承重轮，所述履带包括履带板和履带销，所述履带销将所述履带板首尾连接，用于所述履带围绕所述驱动轮、所述托带轮、所述张紧装置、所述缓冲弹簧、所述导向轮和所述承重轮构成的链环结构；所述驱动轮处均设有一个驱动电机，所述驱动电机与所述驱动轮同轴连接；底盘托架顶部设有底盘托板，所述L型防护罩的竖直段固定在所述底盘托板一侧，所述L型防护罩的水平段设置在所述竖直段的顶部，所述控制装置固定在所述竖直段内侧，所述AI识别摄像头设置在所述水平段上方；所述底盘托板位于所述水平段下方的位置上设有可水平自由旋转的旋转平台，所述灭火装置均设置在所述旋转平台上；所述发电机组的电源输出端与所述控制装置电连接，所述控制装置分别与所述驱动电机、所述灭火装置和所述AI识别摄像头电连接，用于移动监测时对明火火焰部分识别并进行灭火；所述控制装置内置有数据存储模块、处理器模块、GPS定位器和网络模块。...

【技术特征摘要】
1.一种智能识别火焰的灭火机器人，其特征在于：包括AI识别摄像头、控制装置、底盘托架、履带驱动装置、L型防护罩、发电机组和灭火装置；所述履带驱动装置包括对应固定设置在所述底盘托架两侧端口处的履带行走机构，所述履带行走机构包括履带、驱动轮、托带轮组、张紧装置、导向轮组和承重轮，所述履带包括履带板和履带销，所述履带销将所述履带板首尾连接，用于所述履带围绕所述驱动轮、所述托带轮、所述张紧装置、所述缓冲弹簧、所述导向轮和所述承重轮构成的链环结构；所述驱动轮处均设有一个驱动电机，所述驱动电机与所述驱动轮同轴连接；底盘托架顶部设有底盘托板，所述L型防护罩的竖直段固定在所述底盘托板一侧，所述L型防护罩的水平段设置在所述竖直段的顶部，所述控制装置固定在所述竖直段内侧，所述AI识别摄像头设置在所述水平段上方；所述底盘托板位于所述水平段下方的位置上设有可水平自由旋转的旋转平台，所述灭火装置均设置在所述旋转平台上；所述发电机组的电源输出端与所述控制装置电连接，所述控制装置分别与所述驱动电机、所述灭火装置和所述AI识别摄像头电连接，用于移动监测时对明火火焰部分识别并进行灭火；所述控制装置内置有数据存储模块、处理器模块、GPS定位器和网络模块。2.根据权利要求1所述的一种智能识别火焰的灭火机器人，其特征在于：所述旋转平台底部设有固定在所述底盘托板顶部的承重架和旋转电机，所述承重架与所述旋转平台底部之间设有转轴，所述旋转平台底部设有环形转齿，所述旋转电机的输出轴设有与所述环形转齿相啮合的齿轮，用于驱动所述旋转平台沿所述转轴进行转动。3.根据权利要求1所述的一种智能识别火焰的灭火机器人，其特征在于：所述数据储存模块预先存入需要监测的路线轨迹以及火焰光谱图像信息，并由所述处理器模块根据所述GPS定位器提供的当前定位信息判断行走路线，通过控制所述驱动电机沿行走路线进行行走。4.根据权利要求1所述的一种智能识别火焰的灭火机器人，其特征在于：所述AI识别摄像头包括数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张缘，程琳，钱淼，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33