专利名称：一种遥控灭火机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及灭火装置，具体地说是一种遥控灭火机器人。
背景技术：
机器人是具有感知、思维和行动功能的机器，是机构学、自动控制、计算机、人工智 能、光电技术、传感技术、通讯技术、仿真技术、仿生学等多种学科和技术的综合成果。工业 机器人从第一代示教在线机器人、第二代离线编程机器人、到现在的第三代智能机器人。机 器人作为新一代的生产和服务工具，在社会经济和非经济的广泛领域内占有越来越重要的 位置，这对人类提高生产能力、开辟新的产业以及改善生活水平都具有十分现实的意义。由于机器人应用范围的不断扩展，一些特殊的工作环境对于机器人提出了要求， 例如将仿生机器人系统应用于核辐射、太空天体、火星探测、深海海底等特殊和极限环境， 实现自动和在线故障诊断、维护和探测。完成上述工作，解决工作装置的载体即机器人系统 的研制，包括特殊环境下机器人的运动方式、有效控制和避障等方面的问题尤为关键。目前消防人员救火主要以高压水枪，或人工前去火灾现场解救被困人员，危险性 比较大。火灾现场可以安全逃生的自救设备目前基本空白，所以有必要设计一款自动化或 半自动化的救援设备代替人前去火灾现场施救，一方面可以运载消防栓、或液体灭火剂，另 一方面可以佩带通信设备了解火灾现场被困人员的状态，可以根据具体情况采取方法施 救。可以把人从危险的工作环境下解放出来。申请号为200720070381，公告号为201088794，公告日为2008年7月23日的中国 专利公开了一种消防灭火机器人，包括一种移动载体；安装在移动载体尾部的发动机；安 装在移动载体上的供电装置，该供电装置包括发电机、蓄电池以及电控箱，所述发电机由发 动机带动工作；发电机向蓄电池和电控箱供电安装在移动载体中部的液压系统，该液压系 统包括供油装置、由供油装置驱动的行走机构和消防炮动作机构，所述供油装置与行走液 压控制机构和消防炮工作液压控制机构连接；所述电磁阀与电控箱连接并受其控制；安装 在移动载体前部的消防水/泡沫炮，该消防水/泡沫炮通过管路及集水器与外接水源和水 箱连接，所述水箱安装在移动载体上；所述消防水/泡沫炮由炮座和喷嘴组成，所述炮座的 回转节和俯仰回转节分别通过蜗轮蜗杆传动机构与消防炮工作液压控制机构连接；所述喷 嘴与消防炮工作液压控制机构连接，由消防炮工作机构实现其直流与喷雾的转换；安装在 移动载体前部和消防水/泡沫炮下面的无线遥控装置，该无线遥控装置通过一手持遥控器 控制并与遥控PLC通过数据传输线连接；安装在消防水/泡沫炮上的摄像装置，该摄像装置 通过无线发射模块与后台显示设备连接。所以该机器人由移动载体、消防水/泡沫炮、无线 遥控装置、摄像装置和自保护机构组成。消防水/泡沫炮和发动机位于机器人前尾部，液压 系统位于机器人中部；无线遥控装置位于机器人前部，消防水/泡沫炮的下面；摄像装置固 定在消防水/泡沫炮上；自保护机构的水雾喷头喷出的水雾能完全覆盖机器人本体。本实 用新型具有以下主要功能启动时的油门位置自动搜索功能；发动机三次启动后的自动保 护功能；基于温度信号的自保护系统；远距离无线遥控功能、火情实时观察功能等。其能够在消防人员的远程控制下，进入灾害现场进行灭火喷射，也可对灾害事故中泄漏的有毒有 害物质进行洗消和稀释。有效地保障消防人员在上述场所面临的人身安全。但这种灭火机 器人依然在行走机构、动力驱动机构上等存在不灵敏，动作不稳定的缺陷。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种遥控灭火机器人，在火 灾发生时，如采用机器人前去灭火施救，可为营救人员提供方便，降低了营救的危险性；遥 控灭火机器人成本低、实用性强、操作简单、可控性较好，可实现消防战线上的机械化作业， 是未来消防事业的发展趋势。( 二 )技术方案本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种遥控灭火机器人，其结构 包括由履带和防火箱体构成的移动载体、移动载体上设置的摄像装置、灭火喷头、语音收发 装置、遥控器；所述移动载体的防火箱体上还设置有救生用品伸缩臂；所述摄像装置为设 置在防火箱体上表面能360度旋转的无线摄像镜头，所述无线摄像镜头连接电脑及驱动软 件；所述防火箱体内部设置有蓝牙模块，所述遥控器通过无线信号连接并控制蓝牙模块。所述防火箱体内还设置有扩展控制器模块，该扩展控制器模块为能让机器人自行 避障行走的扩展控制器模块。所述履带由履带系统的供电电池上电后，由方向电机驱动行走；所述遥控器通过 自身的方向按钮、防火箱体内部的系统信号接收器、电机驱动器以及方向电机驱动履带进 行各个方向的运动。所述救生用品伸缩臂由防火箱体内部所设置的柔索机构驱动，该防火箱体内还设 置有柔索驱动电机、电机驱动器；所述遥控器发信号给电机驱动器，然后连接控制柔索驱动 电机驱动柔索机构。所述灭火喷头在防火箱体内部设置有流量调节阀和压力调节装置，在箱体壁留有 操作孔，灭火喷头喷射动作和方向调节由设置在防火箱体内部的方向舵机控制，方向舵机 由电机驱动器接收遥控器信号对喷头执行动作。所述方向舵机还连接设置在防火箱体内部的用于驱动无线摄像镜头做360°方向 旋转的角度旋转舵机。(三)有益效果本实用新型的一种遥控灭火机器人和现有技术相比，具有以下有益效果当火灾发生时，为了降低救火的危险性，设计了遥控灭火机器人，通过遥控机器人 在危难时刻去火灾现场代替人前去灭火。机器人材料由防火材料制作，除履带外机身密闭， 运动时，机器人承载消防栓，到达准确位置，完成灭火喷射动作。遥控器和机器人之间采用蓝牙无线通信，不受火力影响，在100米范围内具有可 见性，可控性较好；机器人佩带无线射像镜头并带有360°角度旋转，人们可在安全地带通过计算机 画面，帮助机器人辨别行走方向；机器人喷射灭火材料由液压阀控制，可实现速度流量调节。[0021]使用机器人现场喷射灭火，降低了救火的危险性；机器人动作由遥控器控制执行，灵活性较好；采用先进的蓝牙无线通信，可控性较好；机器人佩带无线射像镜头，电脑监控；采用先进的语音通信功能，对被困人员施救；机器人采用履带结构，在不平整的路面上的跨越能力强。在火灾发生时，如采用机器人前去灭火施救，可为营救人员提供方便，降低了营救 的危险性；遥控灭火机器人成本低、实用性强、操作简单、可控性较好，可实现消防战线上的 机械化作业，是未来消防事业的发展趋势。
附图为本实用新型的一种遥控灭火机器人的结构原理图。图中1、遥控器；2、电脑及驱动软件；3、无线摄像镜头；4、救生用品伸缩臂；5、灭 火喷头；6、语音收发装置；7、防火箱体；8、履带；9、电机驱动器；10、系统信号接收器；11、 方向电机；12、蓝牙模块；13、角度旋转舵机；14、柔索机构；15、方向舵机；16、流量调节阀； 17压力调节装置；18、柔索驱动电机；19、扩展模块主控器；20、系统供电电池。
具体实施方式
接下来参照说明书附图对本实用新型的一种遥控灭火机器人作以下详细地说明。本实用新型的一种遥控灭火机器人，其结构包括由履带8和防火箱体7构成的移 动载体、移动载体上设置的摄像装置、灭火喷头5、语音收发装置6、遥控器1 ；所述移动载体 的防火箱体上还设置有救生用品伸缩臂4 ；所述摄像装置为设置在防火箱体上表面能360 度旋转的无线摄像镜头3，所述无线摄像镜头连接电脑及驱动软件2 ；所述防火箱体内部设 置有蓝牙模块12，所述遥控器通过无线信号连接并控制蓝牙模块。所述防火箱体内还设置有扩展控制器模块19，该扩展控制器模块为能让机器人自 行避障行走的扩展控制器模块。所述履带由履带系统的供电电池上电后，由方向电机11驱动行走；所述遥控器通 过自身的方向按钮、防火箱体内部的系统信号接收器10、电机驱动器9以及方向电机驱动 履带进行各个方向的运动。所述救生用品伸缩臂由防火箱体内部所设置的柔索机构14驱动，该防火箱体内 还设置有柔索驱动电机18、电机驱动器9 ；所述遥控器发信号给电机驱动器，然后连接控制 柔索驱动电机驱动柔索机构。所述灭火喷头在防火箱体内部设置有流量调节阀16和压力调节装置17，在箱体 壁留有操作孔，灭火喷头喷射动作和方向调节由设置在防火箱体内部的方向舵机15控制， 方向舵机由电机驱动器接收遥控器信号对喷头执行动作。所述方向舵机还连接设置在防火箱体内部的用于驱动无线摄像镜头做360°方向 旋转的角度旋转舵机13。机器人工作时通过无线摄像镜头3和电脑及驱动软件2监控，按压电源供电按钮A/B可实现遥控器和机器人车体供断电；按压遥控器方向按钮C/D控制其前进、后退、左转、 右转方向运动；按压喷头调节阀按钮E/F可实现喷射流量控制；按压无线摄像镜头转向按 钮G/H可实现360°方向画面监控；按压伸缩臂按钮R/J可实现救生衣和湿抹布的自动传 递；按压语音通信按钮可开启语音传递施救功能。1.应用领域和技术原理、用途当火灾发生时，为了降低救火的危险性，设计了遥控灭火机器人，通过遥控机器人 在危难时刻去火灾现场代替人前去灭火。机器人材料由防火材料制作，除履带外机身密闭， 运动时，机器人承载消防栓，到达准确位置，完成灭火喷射动作。(1)机器人行走动力系统是减速直流电机、喷射的动作由舵机控制、喷射流量由液 压阀调节控制；(2)机器人的执行机构采用履带行走和喷头喷射；(3)机器人的控制系统，采用遥控器控制，采用蓝牙短距离通信；(4)机器人能实现的动作前进、后退、左转、右转、喷头角度旋转和喷射灭火材 料；(5)机器人带有急救物品(湿抹布、防火衣等)，采用伸缩臂实现运送(6)机器人带有通讯功能，通过语音实现传递；(7)机器人带有无线摄像镜头，人们可在安全地带通过电脑画面显示控制机器人 行走方向。其遥控设备包含以下几个组成部分遥控发射机、遥控接收机、执行陀机、电子调 速器，发射器采用盒式按键式小型发射器，通过按键将经内部电路的调制、编码、再通过高 频信号放大电路由天线将电磁波发射出去，接收器在机器人车体上用来接受蓝牙射频信 号，将接收到的信号进行放大、整形、解码，并把接收来的控制信号转化成执行电路可以识 别的音频信号或数字脉冲信号，传给机器人身上的舵机和电子调速电路，机器人通过执行 机构完成我们所发射的指令。2.技术性能指标(1)遥控器和机器人之间采用蓝牙无线通信，不受火力影响，在100米范围内具有 可见性，可控性较好；(2)机器人佩带无线射像镜头并带有360°角度旋转，人们可在安全地带通过计 算机画面，帮助机器人辨别行走方向；(3)机器人喷射灭火材料由液压阀控制，可实现速度流量调节。3.本实用新型的创造性、先进性、可行性、实用性(1)使用机器人现场喷射灭火，降低了救火的危险性；(2)机器人动作由遥控器控制执行，灵活性较好；(3)采用先进的蓝牙无线通信，，可控性较好；(4)机器人佩带无线射像镜头，电脑监控；(5)采用先进的语音通信功能，对被困人员施救；(6)机器人采用履带结构，在不平整的路面上的跨越能力强。4.作用和意义(1)在火灾发生时，如采用机器人前去灭火施救，可为营救人员提供方便，降低了营救的危险性；(2)遥控灭火机器人成本低、实用性强、操作简单、可控性较好，可实现消防战线上 的机械化作业，是未来消防事业的发展趋势。以上所述实施例，只是本实用新型较优选的具体的实施方式的一种，本领域的技 术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保 护范围内。
权利要求1.一种遥控灭火机器人，其结构包括由履带和防火箱体构成的移动载体、移动载体上 设置的摄像装置、灭火喷头、语音收发装置、遥控器；其特征在于所述移动载体的防火箱 体上还设置有救生用品伸缩臂；所述摄像装置为设置在防火箱体上表面能360度旋转的无 线摄像镜头，所述无线摄像镜头连接电脑及驱动软件；所述防火箱体内部设置有蓝牙模块， 所述遥控器通过无线信号连接并控制蓝牙模块。
2.根据权利要求1所述的一种遥控灭火机器人，其特征在于所述防火箱体内还设置 有扩展控制器模块，该扩展控制器模块为能让机器人自行避障行走的扩展控制器模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种遥控灭火机器人，其特征在于所述履带由履带系 统的供电电池上电后，由方向电机驱动行走；所述遥控器通过自身的方向按钮、防火箱体内 部的系统信号接收器、电机驱动器以及方向电机驱动履带进行各个方向的运动。
4.根据权利要求1或2所述的一种遥控灭火机器人，其特征在于所述救生用品伸缩 臂由防火箱体内部所设置的柔索机构驱动，该防火箱体内还设置有柔索驱动电机、电机驱 动器；所述遥控器发信号给电机驱动器，然后连接控制柔索驱动电机驱动柔索机构。
5.根据权利要求1或2所述的一种遥控灭火机器人，其特征在于所述灭火喷头在防 火箱体内部设置有流量调节阀和压力调节装置，在箱体壁留有操作孔，灭火喷头喷射动作 和方向调节由设置在防火箱体内部的方向舵机控制，方向舵机由电机驱动器接收遥控器信 号对喷头执行动作。
6.根据权利要求5所述的一种遥控灭火机器人，其特征在于所述方向舵机还连接设 置在防火箱体内部的用于驱动无线摄像镜头做360°方向旋转的角度旋转舵机。
专利摘要本实用新型公开了一种遥控灭火机器人，其结构包括由履带和防火箱体构成的移动载体、移动载体上设置的摄像装置、灭火喷头、语音收发装置、遥控器；所述移动载体的防火箱体上还设置有救生用品伸缩臂；所述摄像装置为设置在防火箱体上表面能360度旋转的无线摄像镜头，所述无线摄像镜头连接电脑及驱动软件；所述防火箱体内部设置有蓝牙模块，所述遥控器和蓝牙模块通过无线信号连接并控制。当火灾发生时，为了降低救火的危险性，设计了遥控灭火机器人，通过遥控机器人在危难时刻去火灾现场代替人前去灭火。灭火机器人自身携带扩展控制器模块，当机器人到达遥控器控制不了的地方可自行避障行走。
文档编号H04N5/232GK201815015SQ20102055491
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者赵强强, 魏春莉 申请人:魏春莉