一种多功能底盘的消防机器人的制作方法

本发明涉及消防机器人的技术领域，尤其是涉及一种多功能底盘的消防机器人。

背景技术：

火灾是最经常、最普遍地威胁公众财产和生命安全的灾害之一，城市建设中，各种石油化工企业不断增多，城市煤气管网化，导致火灾发生频繁、危害性大。消防队员在灭火过程中，由于环境复杂多变，经常造成人员伤亡，损失巨大。

目前，消防机器人被越来越多的用于执行消防灭火任务，现有的消防机器人多具有防倾覆装置，特别是在爬楼梯等过程中能够避免机器人翻倒，其常配备有消防水炮，用于发射水柱进行远距离救火，消防机器人能够代替消防人员进入灾害事故现场，减少消防人员的伤亡。

但是现有的消防机器人主要侧重于远距离的救火，但是对于消防机器人上方的火情，由于消防水炮沿垂直于地面的转动角度设定比较小，达不到及时的扑灭，进而存在一定的消防缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多功能底盘的消防机器人，其优点是:增大消防机器人中消防水炮沿垂直于地面方向的转动角度，增加消防机器人处理复杂火情的能力。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多功能底盘的消防机器人，包括底盘、加设在底盘两侧的行走链轮、加设在底盘内驱动行走链轮转动的第一驱动件和消防水炮，所述底盘上设置有驱动消防水炮转动的转动机构；

所述转动机构包括转动加设在底盘上的转动架，所述转动架的转轴垂直于地面转动连接在底盘上，所述底盘上设置与驱动转动架转动的第二驱动件，所述消防水炮转动连接在转动架上，所述消防水炮的转轴水平于地面转动连接在转动架上，所述转动架上加设有驱动消防水炮转动的动力组件。

通过采用上述技术方案，第一驱动件带动行走链轮转动，行走链轮带动底盘行走，带动消防机器人向火灾区域行进，当需要水平转动消防水炮对地面上的火情进行消除时，启动第二驱动件，带动转动架沿水平与地面的方向转动，达到了带动消防水炮水平方向的转动，实现了对地面上的火情进行消除，当需要对高于地面（如屋顶）上的火情进行消除时，需要沿竖直方向转动消防水炮时，启动动力组件，消防水炮沿垂直于地面的方向转动，消防水炮最大可以转动到开口垂直于地面正对屋顶，达到了快速对屋顶上的火情进行消除。

本发明进一步设置为：所述第一驱动件采用无极变速电机。

通过采用上述技术方案，无极变速电机的性能稳定，并且全机密封，具有防尘、防水的功能，减少火灾现场多尘环境和消防机器人自身带水对消防机器人的动力损害。

本发明进一步设置为：所述第二驱动件采用伺服电机。

通过采用上述技术方案，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，进而可以对消防水炮的转动角度进行精确控制，达到更快的处理火灾现场。

本发明进一步设置为：所述第二驱动件与转动架之间设置有传动组件，所述传动组件包括与转动架的转轴同轴连接的从动齿轮和与第二驱动件同轴连接并与从动齿轮向啮合的主动齿轮。

通过采用上述技术方案，可以根据主动齿轮与从动齿轮之间的传动比，进而确定第二驱动件的传动速度，并且可以减少第二驱动件控制转动架转动所需要的力。

本发明进一步设置为：所述动力组件包括与消防水炮同轴连接的涡轮、转动加设在转动架上并与涡轮相啮合的蜗杆和加设在转动架上与蜗杆同轴连接的动力电机。

通过采用上述技术方案，采用涡轮蜗杆传动消防水炮转动，蜗轮蜗杆带有自锁功能，由于消防水炮在灭火过程中，调节到一定角度后就需要锁定，然后进行持续灭火，所以采用蜗轮蜗杆传动消防水炮更为合适。

本发明进一步设置为：所述消防水炮与转动架之间加设有可拆卸连接两者的连接组件，所述连接组件包括转动连接在转动架上的两个连接轴，两个所述连接轴相向的一端设置有用于连接消防水炮转轴的连接套，所述连接套包括与连接轴同轴固接的第一半圆环、与第一半圆环铰接布设的第二半圆环和用于固定第一半圆环与第二半圆环的连接螺栓，所述第二半圆环和第二半圆环在连接螺栓的连接下形成一个抱紧消防水炮转轴的圆环。

通过采用上述技术方案，当需要拆卸消防水炮进行维修时，松卸连接螺栓，向远离第一半圆环的方向转动第二半圆环，直到可以将消防水炮的转轴移离第一半圆环为止，当维修完毕后，将消防水炮的转动放置到第一半圆环内，然后向靠近第一半圆环的方向转动第二半圆环，直到第一半圆环和第二半圆环抱住消防水炮的转轴，然后用连接螺栓固定即可，通过连接组件，可实现消防水炮的维修，并且可以根据不同的火灾现场，更换不同的消防水炮，使消防机器人适用于不用的火灾现场。

本发明进一步设置为：所述消防水炮的转轴上加设有限位条，所述第一半圆环正对限位条的位置开设有容纳限位条的限位槽。

通过采用上述技术方案，当消防水炮的转轴位于连接套内时，限位条卡设在限位槽内，避免了连接套转动时，由于消防水炮的自身重力因素，消防水炮的转轴与连接套发生相对转动，进而影响控制消防水炮沿竖直反向的转动，进而影响消防速度。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过在底盘上设置转动机构，增大了消防机器人中消防水炮沿垂直于地面方向的转动角度，增加了消防机器人处理复杂火情的能力；

2.消防水炮与转动架通过连接组件可拆卸连接，不仅方便了消防人员对消防水炮的维护，而且可以根据不同的火灾现场，更换不同的消防水炮，使消防机器人适用于不用的火灾现场。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中体现传动组件的局部爆炸结构示意图。

图3是本发明中体现动力组件的局部爆炸结构示意图。

图4是本发明中体现连接组件的局部爆炸结构示意图。

图5是图4中a部分的局部放大示意图。

图中，1、底盘；2、行走链轮；3、第一驱动件；4、消防水炮；5、转动机构；51、转动架；52、第二驱动件；53、传动组件；531、主动齿轮；532、从动齿轮；6、动力组件；61、涡轮；62、蜗杆；63、动力电机；64防护罩；7、连接组件；71、连接轴；72、连接套；721、第一半圆环；722、第二半圆环；723、连接螺栓；724、限位条；725、限位槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1所示，为本发明公开的一种多功能底盘的消防机器人，包括底盘1、行走链轮2、第一驱动件3、消防水炮4和转动机构5，行走链轮2转动设置在底盘1的两侧，第一驱动件3设置在底盘1内部并与行走链轮2同轴连接，第一驱动件3采用无极变速电机，并且设置有两个，分别与位于底盘1两侧的行走链轮2连接。

如图2所示，转动机构5设置在底盘1上端部的中部，转动机构5包括转动架51和第二驱动件52，转动架51转动设置在底盘1上，转动架51设置为u型架，u型架的底架上垂直固接有转轴，转动架51的转轴垂直转动连接在底盘1上，u型架与底盘1通过转轴转动连接，第二驱动件52采用伺服电机，第二驱动件52与转动架51之间设置有传动组件53，传动组件53包括主动齿轮531和从动齿轮532，主动齿轮531同轴固接在伺服电机的输出轴上，从动齿轮532同轴固接在转动架51的转轴上，并且主动齿轮531与从动齿轮532齿牙啮合。

如图3所示，消防水炮4转动连接在转动架51上，消防水炮4的转轴分别转动连接在u型架的两侧架上，消防水炮4可以转动至开口垂直向上的状态，转动架51上设置有控制消防水炮4转动的动力组件6，动力组件6包括涡轮61、蜗杆62和动力电机63，涡轮61同轴固接在消防水炮4的转轴上，蜗杆62转动设置在转动架51上，并且与涡轮61啮合布设，动力电机63固定设置在转动架51上，并且动力电机63的输出轴与蜗杆62同轴固接，采用涡轮61蜗杆62传动消防水炮4转动，涡轮61蜗杆62带有自锁功能，由于消防水炮4在灭火过程中，调节到一定角度后就需要锁定，然后进行持续灭火，所以采用蜗轮蜗杆62传动消防水炮4更为合适，转动架51上还设置有完全罩设动力组件6的防护罩64，以达到保护动力组件6的效果。

如图4和图5所示，消防水炮4与转动架51之间设置有连接组件7，连接组件7包括转动连接在转动架51上的两个连接轴71，两个连接轴71相向的一端均设置有连接套72，连接套72包括第一半圆环721、第二半圆环722和连接螺栓723，第一半圆环721同轴固接在连接轴71上，第二半圆环722转动连接在第一半圆环721上，第一半圆环721与第二半圆环722在连接螺栓723的固定下形成一个抱紧消防水炮4转轴的圆环，消防水炮4转轴正对第一半圆环721的位置固接有限位条724，第一半圆环721正对限位条724的位置开设有容纳限位条724的限位槽725。

当需要拆卸消防水炮4进行维修时，松卸连接螺栓723，向远离第一半圆环721的方向转动第二半圆环722，直到可以将消防水炮4的转轴移离第一半圆环721为止，当维修完毕后，将消防水炮4的转轴放置到第一半圆环721内，并使限位条724位于限位槽725内，然后向靠近第一半圆环721的方向转动第二半圆环722，直到第一半圆环721和第二半圆环722抱住消防水炮4的转轴，然后用连接螺栓723固定即可，通过连接组件7，可实现消防水炮4的维修，并且可以根据不同的火灾现场，更换不同的消防水炮4，使消防机器人适用于不用的火灾现场。

本实施例的实施原理为：使用消防机器人时，启动第一驱动件3，带动行走链轮2转动，行走链轮2带动底盘1行走，带动消防机器人向火灾区域行进，当需要水平转动消防水炮4对地面上的火情进行消除时，启动第二驱动件52，带动转动架51沿水平与地面的方向转动，直到达到灭火所需要的角度即可，当需要对高于地面（如屋顶）上的火情进行消除时，需要沿竖直方向转动消防水炮4时，启动动力组件6，消防水炮4沿垂直于地面的方向转动，直到达到灭火所需要的角度即可。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。