一种煤气罐搬运灭火消防机器人的制作方法

本发明涉及消防和机器人技术领域，特别涉及一种煤气罐搬运灭火消防机器人。

背景技术：

现在很多饭店使用煤气罐储存燃料，当发生火灾时极易发生爆炸，产生巨大的安全隐患，同时发生火灾时消防人员需要冒着生命危险去火场中处理这些煤气罐，因此需要一种煤气罐搬运灭火消防机器人来处理这些煤气罐。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种煤气罐搬运灭火消防机器人，本发明通过搬运机构抓取煤气罐，能拧紧煤气罐阀门，通过二氧化碳灭火，还可以用塞子堵住出气口，消防人员只需远程操作，搬运速度快，不会造成人员伤亡，极大降低灭火过程的风险。

本发明所使用的技术方案是：一种煤气罐搬运灭火消防机器人，包括行走平台、翻转机构、搬运机构，其特征在于：所述的翻转机构通过底部的第一铰支架固定安装在行走平台前端的第一电动关节的输出轴上；所述的搬运机构底部的四个第二滑块两两一组，分别安装在翻转机构的车斗底板上端面上的两个第二导轨上，车斗底板上端面上的第四电缸伸出杆端部与搬运机构的拖板下端面上的第三支座固定连接；

所述的行走平台包括主底盘、四个车轮、两个电动机、第一电动关节、第一销轴、第一电缸、第二销轴、副底盘、车轴、两个轴承座、铰链、气罐支架、四个气罐、连接管、电磁阀、管支架、输气管、支撑垫，所述的第一电动关节固定安装在主底盘前端；所述的两个电动机固定安装在主底盘下端面的前端两侧，两个车轮分别固定安装在两个电动机输出轴上；所述的副底盘通过铰链与主底盘连接；所述的第一销轴固定安装在主底盘下端面后部一侧，第二销轴固定安装在副底盘下端面后部并与第一销轴同侧，所述的第一电缸一端转动安装在第一销轴上，另一端转动安装在第二销轴上；所述的副底盘下端面上设有两个轴承座，车轴转动安装在两个轴承座上，两个车轮分别转动安装在车轴两端；所述的气罐支架固定安装在副底盘上端面上，四个气罐固定安装在气罐支架上，四个气罐通气口朝向一侧，所述的连接管一端分出四个分支，分别与四个气罐的通气口相连，另一端与电磁阀进气口相连；所述的输气管一端连接在电磁阀出气口，另一端连接在翻转机构的车斗侧壁上的通气口上；主底盘上端面上设有支撑垫；所述的副底盘上设有管支架，输气管架在管支架上；

所述的翻转机构包括车斗、门板、第一电磁铁、两个第一导轨、两个第一滑块、第一支撑架、第二电缸、第一减速电机、封堵塞、第一支座、第三电缸、第二电磁铁、第四电缸、两个第二导轨、第一铰支架、第二铰支架、第二电动关节、通气口，所述的车斗的顶端和前端为开口，所述的车斗底部前端设有第一铰支架，所述的车斗在图5中位于左侧的立板前端设有第二铰支架，右侧的立板前端设有第二电磁铁；所述的门板侧面设有第一电磁铁，门板前端固定安装有第二电动关节，第二电动关节输出轴固定安装在第二铰支架上；所述的两个第一导轨固定安装在车斗两侧的立板上端上，第一支撑架下端面两侧各有一个第一滑块，所述的两个第一滑块分别与两个第一导轨滑动配合，第一支撑架右侧下端面设有第一支座；所述的第二电缸固定安装在第一支撑架中央的安装座上；所述的第一减速电机固定安装在第二电缸伸缩杆端部，第一减速电机输出轴上设有下细上粗的圆台状封堵塞；所述的第三电缸固定安装在车斗右侧立板上，第三电缸伸缩杆端部固定连接在第一支座上；所述的车斗底板上端面上对称安装有两个第二导轨，车斗底板上端面右侧固定安装有伸缩杆朝前的第四电缸；所述的车斗右侧立板上设有通气口；

所述的搬运机构包括拖板、两个第三铰支架、铰支座、四个机械臂、四个橡胶垫、立柱、四个第五电缸、四个第四铰支架、支撑板、第三导轨、第三滑块、第二支座、第六电缸、升降拖板、四个卡爪、卡爪座、第二减速电机、四个第二滑块、第三支座，所述的拖板上端面中部一前一后设有两个第三铰支架，每个第三铰支架上设有两个铰接孔，所述的四个第四铰支架位于拖板上端面左右两侧；每个机械臂上端各有一个橡胶垫，机械臂中部设有铰支座；所述的四个机械臂下端分别铰接在两个第三铰支架左右两侧，所述的四个第五电缸一端分别铰接在四个机械臂上的铰支座上，另一端分别铰接在四个第四铰支架上；所述的拖板上端面中央设有长方形支撑板，拖板后端设有立柱；所述的立柱前端面上设有第三导轨，第六电缸固定安装在立柱侧面；所述的升降拖板后端面上固定安装有第三滑块，升降拖板后端面上设有第二支座，第三滑块滑动安装在第三导轨上，第六电缸伸缩杆端部固定连接在第二支座上；所述的第二减速电机固定安装在升降拖板上，电机轴朝前；卡爪座固定安装在第二减速电机电机轴上，卡爪座前端面上设有四个前端向外侧倾斜的卡爪；所述的拖板下端面前端设有第三支座，四个第二滑块固定安装在拖板下端面上。

进一步地，所述的第一电动关节和第二电动关节内部设有伺服电机和减速器，伺服电机输出轴和减速器输入轴由联轴器连接，减速器的输出轴作为电动关节的输出轴。

本发明有益效果：

本发明通过搬运机构抓取煤气罐，能拧紧煤气罐阀门，通过二氧化碳灭火，还可以用塞子堵住出气口，消防人员只需远程操作，搬运速度快，不会造成人员伤亡，极大降低灭火过程的风险，保护消防人员的生命安全。

附图说明

图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。

图4为本发明翻转机构竖直状态下的整体结构示意图。

图5为本发明翻转机构的结构示意图。

图6为本发明翻转机构门板铰接处的局部放大图。

图7、图9为本发明搬运机构的结构示意图。

图8为本发明搬运机构立柱上方的局部放大图。

附图标号：1-行走平台；2-翻转机构；3-搬运机构；101-主底盘；102-车轮；103-电动机；104-第一电动关节；105-第一销轴；106-第一电缸；107-第二销轴；108-副底盘；109-车轴；110-轴承座；111-铰链；112-气罐支架；113-气罐；114-连接管；115-电磁阀；116-管支架；117-输气管；118-支撑垫；201-车斗；202-门板；203-第一电磁铁；204-第一导轨；205-第一滑块；206-第一支撑架；207-第二电缸；208-第一减速电机；209-封堵塞；210-第一支座；211-第三电缸；212-第二电磁铁；213-第四电缸；214-第二导轨；215-第一铰支架；216-第二铰支架；217-第二电动关节；218-通气口；301-拖板；302-第三铰支架；303-铰支座；304-机械臂；305-橡胶垫；306-立柱；307-第五电缸；308-第四铰支架；309-支撑板；310-第三导轨；311-第三滑块；312-第二支座；313-第六电缸；314-升降拖板；315-卡爪；316-卡爪座；317-第二减速电机；318-第二滑块；319-第三支座。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种煤气罐搬运灭火消防机器人，包括行走平台1、翻转机构2、搬运机构3，其特征在于：所述的翻转机构2通过底部的第一铰支架215固定安装在行走平台1前端的第一电动关节104的输出轴上；所述的搬运机构3底部的四个第二滑块318两两一组，分别安装在翻转机构2的车斗201底板上端面上的两个第二导轨214上，车斗201底板上端面上的第四电缸213伸出杆端部与搬运机构3的拖板301下端面上的第三支座319固定连接；

所述的行走平台1包括主底盘101、四个车轮102、两个电动机103、第一电动关节104、第一销轴105、第一电缸106、第二销轴107、副底盘108、车轴109、两个轴承座110、铰链111、气罐支架112、四个气罐113、连接管114、电磁阀115、管支架116、输气管117、支撑垫118，所述的第一电动关节104固定安装在主底盘101前端；所述的两个电动机103固定安装在主底盘101下端面的前端两侧，两个车轮102分别固定安装在两个电动机103输出轴上；所述的副底盘108通过铰链111与主底盘101连接；所述的第一销轴105固定安装在主底盘101下端面后部一侧，第二销轴107固定安装在副底盘108下端面后部并与第一销轴105同侧，所述的第一电缸106一端转动安装在第一销轴105上，另一端转动安装在第二销轴107上；所述的副底盘108下端面上设有两个轴承座110，车轴109转动安装在两个轴承座110上，两个车轮102分别转动安装在车轴109两端；所述的气罐支架112固定安装在副底盘108上端面上，四个气罐113固定安装在气罐支架112上，四个气罐113通气口朝向一侧，所述的连接管114一端分出四个分支，分别与四个气罐113的通气口相连，另一端与电磁阀115进气口相连；所述的输气管117一端连接在电磁阀115出气口，另一端连接在翻转机构2的车斗201侧壁上的通气口218上；主底盘101上端面上设有支撑垫118；所述的副底盘108上设有管支架116，输气管117架在管支架116上；

所述的翻转机构2包括车斗201、门板202、第一电磁铁203、两个第一导轨204、两个第一滑块205、第一支撑架206、第二电缸207、第一减速电机208、封堵塞209、第一支座210、第三电缸211、第二电磁铁212、第四电缸213、两个第二导轨214、第一铰支架215、第二铰支架216、第二电动关节217、通气口218，所述的车斗201的顶端和前端为开口，所述的车斗201底部前端设有第一铰支架215，所述的车斗201在图5中位于左侧的立板前端设有第二铰支架216，右侧的立板前端设有第二电磁铁212；所述的门板202侧面设有第一电磁铁203，门板202前端固定安装有第二电动关节217，第二电动关节217输出轴固定安装在第二铰支架216上；所述的两个第一导轨204固定安装在车斗201两侧的立板上端上，第一支撑架206下端面两侧各有一个第一滑块205，所述的两个第一滑块205分别与两个第一导轨204滑动配合，第一支撑架206右侧下端面设有第一支座210；所述的第二电缸207固定安装在第一支撑架206中央的安装座上；所述的第一减速电机208固定安装在第二电缸207伸缩杆端部，第一减速电机208输出轴上设有下细上粗的圆台状封堵塞209；所述的第三电缸211固定安装在车斗201右侧立板上，第三电缸211伸缩杆端部固定连接在第一支座210上；所述的车斗201底板上端面上对称安装有两个第二导轨214，车斗201底板上端面右侧固定安装有伸缩杆朝前的第四电缸213；所述的车斗201右侧立板上设有通气口218；

所述的搬运机构3包括拖板301、两个第三铰支架302、铰支座303、四个机械臂304、四个橡胶垫305、立柱306、四个第五电缸307、四个第四铰支架308、支撑板309、第三导轨310、第三滑块311、第二支座312、第六电缸313、升降拖板314、四个卡爪315、卡爪座316、第二减速电机317、四个第二滑块318、第三支座319，所述的拖板301上端面中部一前一后设有两个第三铰支架302，每个第三铰支架302上设有两个铰接孔，所述的四个第四铰支架308位于拖板301上端面左右两侧；每个机械臂304上端各有一个橡胶垫305，机械臂304中部设有铰支座303；所述的四个机械臂304下端分别铰接在两个第三铰支架302左右两侧，所述的四个第五电缸307一端分别铰接在四个机械臂304上的铰支座303上，另一端分别铰接在四个第四铰支架308上；所述的拖板301上端面中央设有长方形支撑板309，拖板301后端设有立柱306；所述的立柱306前端面上设有第三导轨310，第六电缸313固定安装在立柱306侧面；所述的升降拖板314后端面上固定安装有第三滑块311，升降拖板314后端面上设有第二支座312，第三滑块311滑动安装在第三导轨310上，第六电缸313伸缩杆端部固定连接在第二支座312上；所述的第二减速电机317固定安装在升降拖板314上，电机轴朝前；卡爪座316固定安装在第二减速电机317电机轴上，卡爪座316前端面上设有四个前端向外侧倾斜的卡爪315；所述的拖板301下端面前端设有第三支座319，四个第二滑块318固定安装在拖板301下端面上。

进一步地，所述的第一电动关节104和第二电动关节217内部设有伺服电机和减速器，伺服电机输出轴和减速器输入轴由联轴器连接，减速器的输出轴作为电动关节的输出轴。

本发明工作原理：本发明通过两个电动机103驱动两个车轮102提供动力，通过第一电缸106伸缩控制方向，非工作状态下翻转机构3呈水平状态，气罐113内充满二氧化碳压缩气体；需要搬运煤气罐时首先控制机器人走到煤气罐前方，第一电动关节104带动搬运机构3旋转至竖直，机器人向前移动至支撑板309与煤气罐接触，第四电缸213伸长，搬运机构3向下移动至卡爪315与煤气罐阀门接触，第五电缸307伸长，机械臂304夹紧煤气罐，第二减速电机317旋转通过卡爪315拧紧阀门，第四电缸213收缩带动搬运机构3上移，第一电动关节104带动搬运机构3旋转至水平；若煤气罐没有着火，机器人直接走出火场；若煤气罐仍在向外冒火，则第二电动关节217带动门板202旋转至闭合，第一电磁铁203与第二电磁铁212通电吸合，之后电磁阀115打开，二氧化碳通过输气管117进入车斗201，由于二氧化碳密度大，将空气从上方排除，此时煤气罐内气体得不到氧气熄灭，第三电缸211带动第一支撑架206沿第一导轨204方向移动使封堵塞209移动至煤气罐出气口上方，第二电缸207伸长，同时第一减速电机208带动封堵塞209旋转，使封堵塞209旋入煤气罐出气口，并将出气口堵死，之后第二电缸207与第一减速电机208停止运动，机器人将煤气罐移除火场后电磁阀115关闭。