一种履带式室内用消防巡逻机器人及使用方法与流程

本发明涉及机器人及特殊用途设备领域，特别是涉及一种履带式室内用消防巡逻机器人。

背景技术：

高端研制的机器人在各个领域发挥着重要的作用，在某些特定领域中可以代替人类完成工作，并且具有不怕危险，错误率低，安全性能好的优点。而在如今的室内消防领域中，主要还是以人防为核心，大量资源投入到人力值班、人力巡逻、固定摄像头安置上。但是因摄像头难以实现整体全覆盖、安装成本高、并且其具体使用仍需依赖专门的人员进行24小时不间断监管，导致人力资源开销较大，安全性难以得到保证。而目前的消防机器人功能又较为单一，不能实现几项功能的集成操作，体积较大，移动缓慢不够灵活。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供一种履带式室内用消防巡逻机器人，该机器人能按规划路线或通过远程操控进行24小时巡逻工作，预防火灾发生并可在一定程度上代替消防员灭火。

为达此目的，本发明提供一种履带式室内用消防巡逻机器人，包括具有履带轮的机身，还包括：

传感器检测单元，设置于机身前侧，包括有火焰传感器，烟雾传感器，温度传感器和红外传感器，传感器外部设置有传感器罩用于保护，每个传感器探头部分朝向机身前方；

消防救援单元，包括小型灭火器固定柱和灭火器支撑板，所述小型灭火器固定柱为上下开口的圆筒状结构，侧壁具有开口，灭火器可放入小型灭火器固定柱内，小型灭火器底部设置有升降底板，升降底板为平板结构，其包括外径与小型灭火器固定柱内径相同的圆板以及由小型灭火器固定柱侧壁开口延伸处的平板结构，升降底板下方设置有电动推柱带动其上下移动，所述升降底板中心设置有中心轴，升降底板上设置有灭火器支撑板，所述灭火器支撑板为外径与小型灭火器固定柱内径相同的圆板结构，套接在中心轴上，升降底板上还设置有电动拉杆，电动拉杆可移动端部竖直设置有轴套，所述轴套上通过螺纹套接有丝杆，丝杆端部具有贯通外圆面的孔；

巡逻安防单元，包括设置与机身前部的工业摄像头，所述工业摄像头外部包覆有透明防护罩；

路径行驶单元，包括设置在机身两侧的带轮和履带，机身上设置有动力电机控制带轮带动履带，带动整体设备移动；

主控单元，包括连接其余单元的控制芯片，用于控制其余单元内各个设备动作和接收其余单元内传感器反馈数据，还包括天线用于接收信号和发送数据；

机身内设置有电池可向各个单元进行供电，所述电动推柱和电动拉杆均为电动液压升降设备。

本发明的进一步改进，所述所述机身前部设置有前置防撞柱；机身后侧设置有后置缓冲块。

本发明的进一步改进，所述机身后端两侧对称设置有状态灯，所述状态灯连接主控单元。

本发明的进一步改进，所述机身顶部设置太阳能电池板，太阳能电池板电性连接电池，可向电池充电。

本发明的进一步改进，所述灭火器支撑板与中心轴通过销键结构连接。

本发明的进一步改进，所述机身上设置有急停按钮，按下急停按钮即可切断电池向外供电。

本发明的进一步改进，所述主控单元采用stm32控制芯片，控制不同功能集成化。

一种履带式室内用消防巡逻机器人使用方法，包括如下步骤：

a、将灭火器放入小型灭火器固定柱内，灭火器底部置于灭火器支撑板上；

b、转动丝杆调节其端部高度，将灭火器把手与丝杆端部固定连接；

c、接通机器人电池，机器人系统初始化；

d、传感器单元中传感器传递数据至控制芯片，传感器数据和工业摄像头拍摄视频数据传递至使用者控制器屏幕；

e、使用者遥控机器人运动，若根据视频数据和传感器数据发现火源及异常情况，可控制电动拉杆上下移动，拉动灭火器把手并打开灭火器使其喷射；同时可遥控电机带动中心轴转动，进而带动灭火器支撑板转动，使灭火器可在小范围内摆动，扩大灭火范围。

本申请一种履带式室内用消防巡逻机器人，其实现的技术效果如下：

（1）可代替安保人员进行巡逻，消除火灾隐患，预防火灾的发生，而且一定程度上代替消防员进行灭火；

（2）采用多组传感器结合适用于室内的灭火设备的方式，实现了对火灾隐患的自动检测与预防以避免重大事故的发生；

（3）具有体积小，活动灵活，成本低，维护简单，节能环保，智能型高和可控性强等优点，可应用于室内楼宇等场所；

（4）可以在场所内进行巡逻，并将实时视频数据远程传递给使用者进行观看，将消防功能和巡逻功能相结合，符合智能化概念，提升效率节省了人力资源。

附图说明

图1为本发明结构示意图一；

图2为本发明结构示意图二；

图3为本发明结构示意图三；

图4为本发明系统框架图；

图5为本发明系统流程示意图；

附图说明：

1、前置防撞柱；2、火焰传感器；3、烟雾传感器；4、传感器罩；5、急停按钮；6、小型灭火器固定柱；7、灭火器支撑板；8、轴承；9、主控单元；10、天线；11、透明防护罩；12、温度传感器；13、红外传感器；14、履带；15、工业摄像头；16、电动拉杆；17、轴套；18、丝杆；19、电池；20、带轮；21、状态灯；22、机身；23、伺服电机；24、中心轴；25、升降底板；26、电动推柱；27、侧板；28、后置缓冲块；29、动力电机。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1、2和3所示的一种履带14式室内用消防巡逻机器人，包括包括具有履带14轮的机身22，机身22前部设置有前置防撞柱1；机身22后侧设置有后置缓冲块28。

机身22前侧设置有传感器检测单元和巡逻安防单元，传感器检测单元包括有火焰传感器2，烟雾传感器3，温度传感器12和红外传感器13，传感器外部设置有传感器罩4用于保护，每个传感器探头部分朝向机身22前方。巡逻安防单元，包括设置与机身22前部的工业摄像头15，工业摄像头15外部包覆有透明防护罩11。

机身22顶部设置有消防救援单元，包括小型灭火器固定柱6和灭火器支撑板7，小型灭火器固定柱6为上下开口的圆筒状结构，侧壁具有开口，灭火器可放入小型灭火器固定柱6内，小型灭火器底部设置有升降底板25，升降底板25为平板结构，其包括外径与小型灭火器固定柱6内径相同的圆板以及由小型灭火器固定柱6侧壁开口延伸处的平板结构，升降底板25下方设置有电动推柱26带动其上下移动，升降底板25中心设置有中心轴24，中心轴24通过伺服电机23带动转动，升降底板25上设置有灭火器支撑板7，灭火器支撑板7为外径与小型灭火器固定柱6内径相同的圆板结构，套接在中心轴24上，灭火器支撑板7与中心轴24通过销键结构连接。升降底板25上还设置有电动拉杆16，电动拉杆16可移动端部竖直设置有轴套17，轴套17上通过螺纹套接有丝杆18，丝杆18端部具有贯通外圆面的孔。电动推柱26和电动拉杆16均为电动液压升降设备。

机身22上设置有路径行驶单元，包括设置在机身22两侧的带轮20和履带14，机身22上设置有动力电机29控制带轮20带动履带14，带动整体设备移动。如图4所示，机身22内还设置有主控单元9，包括连接其余单元的控制芯片，用于控制其余单元内各个设备动作和接收其余单元内传感器反馈数据，还包括天线10用于接收信号和发送数据。机身22内设置有电池19可向各个单元进行供电。电池19包括设置在机身22顶部设置太阳能电池19板，太阳能电池19板电性连接电池19，可向电池19充电。机身22后端两侧对称设置有状态灯21，状态灯21连接主控单元9。机身22上设置有急停按钮5，按下急停按钮5即可切断电池19向外供电。

上述的履带14式室内用消防巡逻机器人使用方法，可简单由图5所示的流程框架图表示，包括如下步骤：

a、将灭火器放入小型灭火器固定柱6内，灭火器底部置于灭火器支撑板7上；

b、转动丝杆18调节其端部高度，将灭火器把手与丝杆18端部固定连接，连接时可使用金属丝或者扎带穿过丝杠端部的通孔后缠绕灭火器把手；

c、接通机器人电池19，机器人系统初始化；

d、传感器单元中传感器传递数据至控制芯片，传感器数据和工业摄像头15拍摄视频数据传递至使用者控制器屏幕；

e、使用者遥控机器人运动，若根据视频数据和传感器数据发现火源及异常情况，可控制电动拉杆16上下移动，拉动灭火器把手并打开灭火器使其喷射；同时可遥控电机带动中心轴24转动，进而带动灭火器支撑板7转动，使灭火器可在小范围内摆动，扩大灭火范围；若无异常，则控制机器人在区域内进行巡逻工作，实时传输现场环境数据。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。