自动爬楼消防机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动爬楼消防机器人，包括设置履带式自动行走底盘、消防灭火系统、紧急喷射自保装置、控制及图像传输系统，将消防灭火系统、紧急喷射自保装置、控制及图像传输系统安装在履带式自动行走底盘上面；履带式自动行走底盘包括蓄电池组、支承底盘、履带驱动系统、稳定及防倾翻机构，蓄电池组安装于支承底盘上；消防灭火系统包括泡沫罐、泡沫进液管道、水罐、泡沫比例混合器、泡沫混合管道、水泵进水管道、引射管道、消防水泵、喷射口、喷射装置、第一、二水泵出水管道、水泵动力输入装置。本实用新型专利技术采用的履带式自动行走底盘可以实现正常行走、后退、转向及原地转向的功能，并安全、顺利的上下普通建筑楼梯和地铁楼梯。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于消防装置
，涉及一种自动爬楼消防机器人。
技术介绍
由于城市化进程的不断加快，高层建筑特别是各种娱乐场所、办公大楼、超级商 场，高层建筑以及图书馆等不断增加，加之城市基础设施的进一步完善，地铁逐渐成为大中 城市的主要设施，随之而来的是各种事故及火灾时有发生，而这些地方由于环境及地理位 置特殊，一般的重型装备由于难以抵达现场，只能在外围进行施救，而现有的灭火手段，效 果都不理想，对火灾仅仅只有控制作用，难以达到快速有效扑救的实质性效果。而目前高层 建筑火灾的快速有效灭火救援一直是困扰消防领域的世界性难题。另外是随着楼层的增高，扑救其火灾时向上输水愈加困难；二是在狭窄、易燃易爆 场合，人员施救难以展开，更具十分危险。目前车载式冷气溶胶灭火装置，由于其体积和重量较大，结构复杂，加之其不能长 距离输送的特点，因此只能限于室外使用，不能进入建筑内部灭火。而目前所有应用于爬楼的机器人均为智能和玩具机器人，因此其体积和重量均较 小，只能携带很少的负重，因此不具有实际使用价值，即使是目前具有较大载重能力的爬楼 轮椅其携带重量也不超过100kg，并且由于没有稳定及防倾翻装置，因此在爬楼时还需随行 人员的帮助；而目前世界上最先进的德国产“陆虎60”排烟机器人，由于它所采用的是发动 机驱动液压系统的传统结构形式，因此操作复杂、故障率高、缺乏灵活性、特别是自重和体 积相对来说都很大，而且最致命的缺点是无法进一步小型化，况且由于自身体积的限制，所 装发动机功率往往都不大，因此其载重量也不超过250kg ；另外其宽度均超过1. 3米，远远 大于普通建筑楼梯的标准，根本不具有爬楼的可能。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自动爬楼消防机器人，能自动行走、上下楼梯、运 载和喷射灭火剂、实施火场侦察。本技术采用的技术方案是，一种自动爬楼消防机器人，包括履带式自动行走 底盘，履带式自动行走底盘上分别设置有消防灭火系统、紧急喷射自保装置、控制及图像传 输系统；履带式自动行走底盘包括蓄电池组、支承底盘、履带驱动系统、稳定及防倾翻机 构，蓄电池组安装于支承底盘上，履带驱动系统包括驱动器、减速器、左右履带驱动轮、左右 连杆、左右压轮、左右履带，驱动器、减速器、左右压轮均固定安装在支承底盘上，驱动器与 减速器相连，该减速器与左右履带驱动轮相连，左右履带驱动轮上的外齿驱动左右履带，该 左右压轮通过左右连杆与左右履带驱动轮相连，从而使左右履带张紧安装；稳定及防倾翻 机构是一个可升降装置，包括带减速器的执行电机、支撑体、转轴和能够转动的滑动支撑 体，执行电机其上下两端分别与支承底盘和支撑体铰接，支撑体上端通过转轴与支承底盘铰接安装，支撑体的下端铰接于滑动支撑体上，滑动支撑体与地面滑动接触，并可随履带式 自动行走底盘同步行走；消防灭火系统包括泡沫罐、泡沫进液管道、水罐、泡沫比例混合器、泡沫混合管道、 水泵进水管道、引射管道、消防水泵、第一喷射口、第一喷射装置、第一水泵出水管道、第二 水泵出水管道、水泵动力输入装置、第二喷射口、第二喷射装置，泡沫罐、水罐及水泵动力输 入装置均安装于支承底盘上，泡沫罐通过泡沫进液管道与泡沫比例混合器连接，该泡沫比 例混合器通过泡沫混合管道、水泵进水管道连接有消防水泵，该泡沫比例混合器还通过引 射管道、第一水泵出水管道分别与消防水泵、第一喷射装置连接，第一喷射装置与第一喷射 口相通，消防水泵与第二喷射装置通过第二水泵出水管道连接；第二喷射装置与第二喷射 口相通，水泵动力输入装置与消防水泵相连。本技术的特征还在于，紧急喷射自保装置包括自带气压的干粉瓶、管路和干粉喷射装置，干粉瓶固定安 装于支撑底盘上，并通过管路与干粉喷射装置相连，干粉喷射装置安装在喷射装置的上部。控制及图像传输系统包括无线控制器、无线接收装置、图像传输装置、显示屏、摄 像装置a、摄像装置b ；显示屏共有两个，安装在无线控制器的顶盖上；无线接收装置分别与 执行电机、水泵动力输入装置、干粉瓶上的阀门、驱动器、摄像装置a、摄像装置b连接；摄像 装置a安装在支承底盘前端下部，摄像装置b安装在支承底盘后顶部。本技术的自动爬楼消防机器人与现有技术相比，其显著优点(1)采用的履 带式自动行走机械可以实现正常行走、后退、转向及原地转向的功能，并安全、顺利的上 下普通建筑楼梯和地铁楼梯，其承载能力可达1吨以上，并能保证当其外形尺寸不大于 1050X850X 1700mm (长X宽X高)时，顺利、安全、快捷的上下普通建筑楼梯和地铁楼梯， 解决了大型灭火设备不能抵达上述场合的难题。(2)采用的履带式自动行走底盘上安装 常规消防设备即能在上述场合实现快速有效的火灾扑救，同时又能实现深入火场侦察之功 能。特别是在超高层火灾中，通过子母机组合，接力运输供应灭火剂(如水或泡沫等)可完 全满足第一辆灭火机器人充裕喷射灭火剂，无断水之忧，保证了高层灭火时对灭火剂的充 分需要。(3)具备重载时快速、安全的爬楼能力本技术所采用的履带式自动行走底盘 可以实现正常行走、后退、转向及原地转向的功能，因此具有转弯半径小，操作灵活的优势， 加上其独有的稳定及防倾翻装置，从而使消防机器人在其外形尺寸不大于长X宽X高为 1050X850X 1700mm时，其承载能力可达1-1. 5吨以上时能安全、顺利的上下普通建筑楼梯 和地铁楼梯，从而解决了大型灭火设备不能抵达上述场合的难题。(4)具有耐高温、抗辐射 及防爆的特性由于本技术所采用的材料均具备耐高温、抗辐射及防爆的特性，加上其 独有的安全自保装置和稳定及防倾翻机构，从而确保消防机器人能安全、快速的进入建筑 内部并深入火场，从而实现灭火以及侦察之功能。(5)采用的在紧急情况时可喷射超细干粉 或干粉包的紧急喷射自保装置，因其使用的灭火剂-超细干粉在有效空间所具有的良好的 灭火性能，从而较好的解决了目前消防装备在灭火及抢险过程中的自身安全问题，为抢险 救援提供了可靠的安全保证。(6)由于采用了带显示屏的无线控制结构，使得消防队员即使 在300米以上的距离外仍然可以方便的操控消防机器人，从而大大降低了消防队员自身的 危险性。总之，本技术解决了高层建筑、地下室、地铁以及狭窄及易爆场所的火灾扑救 难题，同时也达到了多功能降低成本，更重要的是减少了施救人员的危险伤害，并同时满足不同需求之目的。附图说明图1为本技术中自动爬楼消防机器人控制原理图。图2为本技术中履带驱动系统结构示意图。图3为本技术中自动爬楼消防机器人外形结构示意图。图4为本技术中稳定及防倾翻机构的结构示意图。图5为本技术中消防灭火系统的结构示意图。图6为本技术中紧急自保喷射装置的结构示意图。图中，1.自动爬楼消防机器人，2.履带式自动行走底盘，3.消防灭火系统，4.紧 急喷射自保装置，5.控制及图像传输系统，6.蓄电池组，7.支承底盘，8.履带驱动系统，9.稳定及防倾翻机构，10.驱动器，11.减速器，12.左右履带驱动轮，13.左右连杆，14.左 右压轮，15.左右履带，16.执行电机，17.支撑体，18.滑动支撑体，19.转轴，20.泡沫罐， 21.泡沫进液管道，22.水罐，23.泡沫比例混合器，24.泡沫混合管道，25.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动爬楼消防机器人，其特征在于，包括履带式自动行走底盘（２），履带式自动行走底盘（２）上分别设置有消防灭火系统（３）、紧急喷射自保装置（４）、控制及图像传输系统（５）；　　所述的履带式自动行走底盘（２）包括蓄电池组（６）、支承底盘（７）、履带驱动系统（８）、稳定及防倾翻机构（９），所述的蓄电池组（６）安装于支承底盘（７）上，所述履带驱动系统（８）包括驱动器（１０）、减速器（１１）、左右履带驱动轮（１２）、左右连杆（１３）、左右压轮（１４）、左右履带（１５），所述的驱动器（１０）、减速器（１１）、左右压轮（１４）均固定安装在支承底盘（７）上，驱动器（１０）与减速器（１１）相连，该减速器（１１）与左右履带驱动轮（１２）相连，左右履带驱动轮（１２）上的外齿驱动左右履带（１５），该左右压轮（１４）通过左右连杆（１３）与左右履带驱动轮（１２）相连，从而使左右履带（１５）张紧安装；所述的稳定及防倾翻机构（９）是一个可升降装置，包括带减速器的执行电机（１６）、支撑体（１７）、转轴（１９）和能够转动的滑动支撑体（１８），所述的执行电机（１６）其上下两端分别与支承底盘（７）和支撑体（１７）铰接，所述的支撑体（１７）上端通过转轴（１９）与支承底盘（７）铰接安装，支撑体（１７）的下端铰接于滑动支撑体（１８）上，滑动支撑体（１８）与地面滑动接触，并可随履带式自动行走底盘（２）同步行走；　　所述的消防灭火系统（３）包括泡沫罐（２０）、泡沫进液管道（２１）、水罐（２２）、泡沫比例混合器（２３）、泡沫混合管道（２４）、水泵进水管道（２５）、引射管道（２６）、消防水泵（２７）、第一喷射口（２８）、第一喷射装置（２９）、第一水泵出水管道（３０）、第二水泵出水管道（３１）、水泵动力输入装置（３２）、第二喷射口（４２）、第二喷射装置（４３），所述的泡沫罐（２０）、水罐（２２）及水泵动力输入装置（３２）均安装于支承底盘（７）上，泡沫罐（２０）通过泡沫进液管道（２１）与泡沫比例混合器（２３）连接，该泡沫比例混合器（２３）通过泡沫混合管道（２４）、水泵进水管道（２５）连接有消防水泵（２７），该泡沫比例混合器（２３）还通过引射管道（２６）、第一水泵出水管道（３０）分别与消防水泵（２７）、第一喷射装置（２９）连接，第一喷射装置（２９）与第一喷射口（２８）相通，消防水泵（２７）与第二喷射装置（４３）通过第二水泵出水管道（３１）连接；第二喷射装置（４３）与第二喷射口（４２）相通，水泵动力输入装置（３２）与消防水泵（２７）相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘典，程尤佳，
申请(专利权)人：陕西银河消防科技装备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：61