一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人的制作方法

专利2022-05-09  80



1.本发明涉及消防机器人技术领域,具体领域为一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人。


背景技术:

2.现有的消防机器人多针对室内火灾缺少专门针对森林火灾的消防机器人。大面积的森林火灾除了造成严重的环境污染和珍惜物种损失,还经常危及消防战士的生命。而又由于森林火灾发生地点的特殊性,地势崎岖不平,多为大面积火灾,火势大且比较严重,火势蔓延主要因为地面干枯落叶等等。因此,一种能适应这种特殊场合,专门针对森林火灾的消防机器人十分必要。
3.现有的消防机器人多为携带水箱的喷水式机器人,由于森林山地崎岖不平,不适合大型车辆行走,因此携带的水量也较为受限。水量不足则灭火效果不佳。
4.现有的消防机器人移动行走装置也有履带式或者麦克纳姆轮式,能够适应山地复杂的路况,但是经常受树木的阻拦,使得其移动受限,不能及时到达理想的灭火位置,同时主要是靠喷射的水柱灭火,但是由于森林火灾不断扩大的原因是地面的枯叶被引燃向外扩散或者不断引燃相临近的树木造成火势往外蔓延,即使将明火浇灭,但是地面仍存在的火星仍会引起地面的枯叶燃烧,向外扩散,这种单一的灭火方式防止火势蔓延效果不佳。
5.现有的消防机器人不具备智能控制和远程侦察功能,或者虽具备自动侦察功能但侦察视角局限,无法全面地掌握火场现场的真实情况。
6.为此,提出一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人。


技术实现要素:

7.本发明的目的在于提供一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,包括耐热车身、喷射装置以及履带行走装置构成,所述履带行走装置设置在所述耐热车身的底部,所述喷射装置设置在所述耐热车身上,所述耐热车身上设有智能控制单元以及监控系统。
9.优选的,所述监控系统的数量为两个,且两个所述监控系统分别位于所述耐热车身的两侧。
10.优选的,所述监控系统通过升降杆与所述耐热车身之间连接。
11.优选的,所述喷射装置与所述耐热车身之间为万向连接。
12.优选的,所述喷射装置上设有多个直径大小不同的喷射孔,所述喷射装置可调整变换所述喷射孔的组合控制喷射量以及喷射范围。
13.优选的,所述耐热车身的一端设有灭火剂管接头,所述灭火剂管接头与所述喷射装置之间连接。
14.优选的,所述耐热车身的一端设有破障隔离装置,所述破障隔离装置由变径合金螺旋装置以及连接臂构成,所述连接臂设置在变径合金螺旋装置的两端,且所述连接臂远离所述变径合金螺旋装置的一端活动连接在所述耐热车身的表面,所述破障隔离装置还包括有驱动所述变径合金螺旋装置转动的驱动装置。
15.与现有技术相比,本发明的有益效果是:一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,本发明为专门针对森林火灾的消防机器人,能够适应森林火灾路况崎岖、火势较大、现场树木较多、火势易蔓延的情况。
16.本发明消防机器人携带压缩灭火剂,携带量大灭火效果好,且尾部设置有连接口,可以通过软管连接到后方安全地方的运输车上,这样能够保障灭火剂源源不断地输送到消防机器人上。保证灭火的需求。
17.本发明消防机器人有一变径螺旋破障装置,该装置旋转起来后能够破除树木的阻碍,保证机器人的自由行动,防止消防机器人的行进路线受到阻拦。同时该装置可以上下俯仰,向下运动可以在地面开挖隔离沟,因为森林火灾经常会通过地面的枯叶向外蔓延,开挖隔离沟后能很大程度上防止火灾继续往外蔓延。
18.本发明消防机器人有双监控系统系统可以随时监控现场及周边的情况,能够适应火灾现场复杂的环境。且该监控系统为左右双监控系统,能够一个用于监控灭火情况,另一个监控周边环境,相关信息都能够传输给智能控制单元并传输给远程的消防人员。该监控系统还能够上下升降,这样能够获得更广的视野以及适应路况的变化,保证更好地观察效果。
19.本发明消防机器人具有智能控制单元,结合双监控系统,可以自动侦察现场的火势情况,自动规划合理的路径,遇到故障可自动破除障碍,在火势可控的地方自动开挖隔离沟,防止火势蔓延。同时还能将现场情况实时向外传输,能够让远方的消防人员了解现场情况,也可以由消防人员进行远程控制。
20.本发明消防机器人的喷射装置具有万向装置可以自由移动且喷射孔为不同直径的组合,在喷射灭火剂的时候能够根据现场火势的情况自动变换孔的组合,实现灭火剂的充分利用。
附图说明
21.图1为本发明的主视结构示意图;
22.图2为本发明的俯视结构示意图;
23.图3为本发明的右视结构示意图。
24.图中:1

灭火剂管接头、2

智能控制单元、3

监控系统、4

喷射装置、5

破障隔离装置、6

耐热车身、7

履带行走装置、8

升降杆、9

喷射孔。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1

3,本发明提供一种技术方案:一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,如图1所示,包括耐热车身6、喷射装置4以及履带行走装置7构成,其中所述耐热车身6采用耐高温金属焊接成,可采用耐高温不锈钢钢管焊接成框架,从而防止由于高温环境工作时,装置整体产生变形,所述履带行走装置7设置在所述耐热车身6的底部,所述履带行走装置7用于驱动装置移动,通过履带驱动装置的移动,保证装置的通过性,履带行走装置7可采用市面上可购买到的履带底盘,在地盘上设置驱动装置驱动其移动,需要注意的是,驱动装置需要采用链条传动,确保不会因为高温环境下导致影响传动效果,所述喷射装置4设置在所述耐热车身6上,所述喷射装置4通过喷射灭火剂进行灭火,所述耐热车身6的内部设置有储存腔体,所述储存腔体内部储存有压缩灭火剂,所述喷射装置4与所述储存腔体相连,并设有阀门,所述喷射装置4用于将压缩灭火剂喷出进行灭火,所述耐热车身6上设有智能控制单元2以及监控系统3,所述控制单元2分别与驱动装置以及所述阀门电连接,从而通过所述控制单元2控制装置的移动以及压缩灭火剂的喷射,为了增大喷射力度,耐热车身6内部设有高压泵,用于将储存腔体内部的压缩灭火剂加压喷出,所述监控系统3由摄像头组成,所述监控系统3用于实时传输火场图像,便于对装置进行控制。
27.具体而言,如图2所示,所述监控系统3的数量为两个,且两个所述监控系统3分别位于所述耐热车身6的两侧,从而所述监控系统3可能够一个用于监控灭火情况,另一个监控周边环境,相关信息都能够传输给智能控制单元2并传输给远程的消防人员。
28.具体而言,所述监控系统3通过升降杆8与所述耐热车身6之间连接,所述升降杆8为电动升降杆,可实现自动升降功能,从而带动对应的所述监控系统3进行升降,从而能够获得更广的视野以及适应路况的变化,保证最好的观察效果,所述监控系统3与所述智能控制单元2采用线连接,而连接线则隐藏在所述升降杆8的内部,对连接线进行隐藏的同时,对连接线进行保护。
29.具体而言,所述喷射装置4与所述耐热车身6之间为万向连接,采用万向轴进行连接,同时配合驱动所述喷射装置4移动的驱动机构,驱动喷射装置4向各个角度移动,从而在较为狭小的区域时,无需移动装置的整体,只需控制驱动机构带动喷射装置4转动,从而在狭小地区进行灭火作业。
30.具体而言,所述喷射装置4上设有多个直径大小不同的喷射孔9,所述喷射装置4可调整变换所述喷射孔9的组合控制喷射量以及喷射范围,如图3所示,所述喷射装置4呈圆柱形,所述喷射孔9设置在远离所述喷射装置4的连接端,所述喷射装置4将压缩灭火剂由喷射孔9喷出,所述喷射孔9采用的调节机构与可调节莲蓬头工作原理相同,可随意调节喷射孔9的喷洒范围,所述喷射装置4上配套设有驱动结构,用于对所述喷射孔9进行调节。
31.具体而言,所述耐热车身6的一端设有灭火剂管接头1,所述灭火剂管接头1与所述喷射装置4之间连接,从而在火势适当的情形下可由消防机器人携带压缩灭火剂进入火场。若是火势过于严重的情况,可以通过耐热管一端连接在消防机器人的灭火剂管接头上,一头连接在安全区域的消防车上。这样就可以源源不断地向机器人提供灭火剂,保证能够具有足够量的灭火剂将火扑灭。
32.具体而言,所述耐热车身6的一端设有破障隔离装置5,如图2所示,所述破障隔离装置5由变径合金螺旋装置以及连接臂构成,所述连接臂设置在变径合金螺旋装置的两端,且所述连接臂远离所述变径合金螺旋装置的一端活动连接在所述耐热车身6的表面,所述
破障隔离装置5还包括有驱动所述变径合金螺旋装置转动的驱动装置,用于驱动所述破桩合力装置5旋转,进行破障,如图1所示,所述连接臂与耐热车身6之间为转动连接,所述耐热车身6内部设有驱动所述连接臂转动的驱动装置,从而可控制所述破障隔离装置5的升降,当监控系统探测到树木障碍物时智能控制单元2控制破障隔离装置5动作,将树木清除,保证前进路线顺利。另外所述破障隔离装置5还能够在地质适合的地方开挖隔离沟,防止火势向外蔓延。该过程可以由预先设定好的程序,在双监控系统的帮助下自动进行,也可以由远程的消防人员进行远程控制。
33.工作原理:当发生森林火灾,可以初步确定火场位置,将目标位置信息发送到消防机器人的智能控制单元2,智能控制单元控制机器人向目标位置行走,行走通过履带行走装置7,该履带装置抓地力强能够适应崎岖的路况,能适应一定的坡度。在行进过程中,双监控系统3可以随时监控现场及周边的情况,且该监控系统为左右双监控系统,能够一个用于监控灭火情况,另一个监控周边环境,相关信息都能够传输给智能控制单元2并传输给远程的消防人员。该监控系统3还能够上下升降,这样能够获得更广的视野以及适应路况的变化,保证最好的观察效果。当监控系统3探测到树木障碍物时智能控制单元2控制破障隔离装置6动作,将树木清除,保证前进路线顺利。破障隔离装置5为一变径的合金螺旋装置,在动力驱动下旋转起来以后能够轻松清除树木等障碍,另外还能够在地质适合的地方开挖隔离沟,防止火势向外蔓延。该过程可以由预先设定好的程序,在双监控系统3的帮助下自动进行,也可以由远程的消防人员进行远程控制。耐热车身6由耐热钢板制成,能够经受高温的考验,同时耐热车身内部有储存压缩灭火剂的储存箱。可以尽可能多地携带灭火剂。同时消防机器人尾部保留了灭火剂管接头1,在火势适当的情形下可由消防机器人携带压缩灭火剂进入火场。若是火势过于严重的情况,可以通过耐热管一端连接在消防机器人的灭火剂管接头1上,一头连接在安全区域的消防车上。这样就可以源源不断地向机器人提供灭火剂,保证能够具有足够量的灭火剂将火扑灭。灭火剂从车身内储存腔体由高压泵通过喷射装置4喷出,喷射装置4由直径大小不同的喷射孔9组成,可以变换喷射孔9的组合来根据火势不同来调整喷射量及喷射覆盖范围,达到最好的灭火效果。并且该喷射装置通过万向连接在车体上,其位置可以在一定范围内自由移动,保证喷射的效果。
34.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征:
1.一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,其特征在于:包括耐热车身(6)、喷射装置(4)以及履带行走装置(7)构成,所述履带行走装置(7)设置在所述耐热车身(6)的底部,所述喷射装置(4)设置在所述耐热车身(6)上,所述耐热车身(6)上设有智能控制单元(2)以及监控系统(3)。2.根据权利要求1所述的一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,其特征在于:所述监控系统(3)的数量为两个,且两个所述监控系统(3)分别位于所述耐热车身(6)的两侧。3.根据权利要求2所述的一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,其特征在于:所述监控系统(3)通过升降杆(8)与所述耐热车身(6)之间连接。4.根据权利要求1所述的一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,其特征在于:所述喷射装置(4)与所述耐热车身(6)之间为万向连接。5.根据权利要求4所述的一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,其特征在于:所述喷射装置(4)上设有多个直径大小不同的喷射孔(9),所述喷射装置(4)可调整变换所述喷射孔(9)的组合控制喷射量以及喷射范围。6.根据权利要求5所述的一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,其特征在于:所述耐热车身(6)的一端设有灭火剂管接头(1),所述灭火剂管接头(1)与所述喷射装置(4)之间连接。7.根据权利要求5所述的一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,其特征在于:所述耐热车身(6)的一端设有破障隔离装置(5),所述破障隔离装置(5)由变径合金螺旋装置以及连接臂构成,所述连接臂设置在变径合金螺旋装置的两端,且所述连接臂远离所述变径合金螺旋装置的一端活动连接在所述耐热车身(6)的表面,所述破障隔离装置(5)还包括有驱动所述变径合金螺旋装置转动的驱动装置。
技术总结
本发明公开了一种智能监控带破障隔离功能的森林消防机器人,包括耐热车身、喷射装置以及履带行走装置构成,所述履带行走装置设置在所述耐热车身的底部,所述喷射装置设置在所述耐热车身上,所述耐热车身上设有智能控制单元以及监控系统,本发明为专门针对森林火灾的消防机器人,能够适应森林火灾路况崎岖、火势较大、现场树木较多、火势易蔓延的情况,本发明消防机器人携带压缩灭火剂,携带量大灭火效果好,且尾部设置有连接口,可以通过软管连接到后方安全地方的运输车上,这样能够保障灭火剂源源不断地输送到消防机器人上。保证灭火的需求。求。求。


技术研发人员:邓宗岳 韩宁 吕杰 王茉 酆启胤 董瑞龙
受保护的技术使用者:沈阳职业技术学院
技术研发日:2021.03.04
技术公布日:2021/6/29

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