履带式消防机器人的制作方法

本发明属于消防设备领域，特别涉及履带式消防机器人。

背景技术：

处置油气爆燃、毒气泄漏、地质灾害等险情时，消防员经常会暴露于高温、有毒和浓烟等恶劣环境中，因此设计一种能够替代消防员进入危险环境的消防机器人显得格外迫切。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种履带式消防机器人，包括左行走总成、右行走总成、车体和悬挂系统，左行走总成和右行走总成均包括导向轮和多个负重轮，导向轮通过预张紧机构固定在车体上，预张紧机构包括导向轮支撑件、液压缓冲器和扭杆，导向轮安装在导向轮支撑件上，并使得导向轮与负重轮之间形成29°～32°的夹角，导向轮支撑件通过扭杆固定在车体上，液压缓冲器将导向轮支撑件连接到所述悬挂系统，液压缓冲器连接所述悬挂系统和导向轮支撑件；车体上安装有灭火装置。

在上述的履带式消防机器人，所述悬挂系统包括悬挂支撑组件，悬挂支持组件包括第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件，其中第一支撑件位于前端的负重轮上方，第二支撑件位于中间位置的负重轮上方，第三支撑件位于后端的负重轮上方，第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件分别与其下方对应的负重轮之间设有液压减震器。

在上述履带式消防机器人，车体上安装有红外热成像仪和摄像机。

本发明的履带式消防机器人可以在复杂的环境中越障行走，现场勘查灾情，也能将消防水炮、灭火器等救援设备拖曳到现场进行抢险作业。悬挂支撑组件与负重轮之间的液压减振器有效降低了消防机器人在纵向方向的振动，起到减振的作用。导向轮与负重轮之间形成

特定的夹角，提高了机器人越障行驶性能。在火灾现场，机器人上的摄像机、红外热成像仪等设备能够有效识别和寻找火源，提高灭火机器人的效率。

附图说明

图1、图2是根据本发明的一个实施方式的履带式消防机器人的外观图。

图3、图4是根据本发明的一个实施方式的履带式消防机器人底盘结构示意图。

图5是根据本发明的一个实施方式的驱动轮结构示意图。

图6～图8是根据本发明的一个实施方式的导向轮张紧机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细的说明。

一种履带式消防机器人，包括左行走总成1、右行走总成2和车体3。左行走总成1

和右行走总成2均包括驱动轮6、导向轮8、负重轮12、托链轮14等。

驱动轮6的驱动机构包括电机4、减速器5、传动装置7等，传动装置7包括联轴器18、法兰19等，伺服电机4经减速机5减速后将动力经联轴器18传动到驱动轮6的转轴20，减速机5和联轴器18通过固定在车体3上的法兰19连接，电机4及其它电器件通过电池21供电。

负重轮12具有多个，上方设有固定在车体3上的悬挂系统。悬挂系统具有三段式的悬挂支撑组件11，悬挂支持组件11包括第一支撑件11a、第二支撑件11b和第三支撑件11c，其中第一支撑件11a位于前端的负重轮12上方，第二支撑件11b位于中间位置的负重轮12(例如前后两端负重轮12之间位置的负重轮12)上方，第三支撑件11c位于后端的负重轮12上方。第一支撑件11a、第二支撑件11b和第三支撑件11c分别与其下方对应的负重轮12之间设有液压减震器10。如图1～图4中，履带式消防机器人的左行走总成1和右行走总成2分别具有5个负重轮12，当然也可以是其它数量的，且每个负重轮12与其上方的悬挂支撑组件11之间设有液压减震器10。悬挂支撑组件11采用三段式结构设计，结构更加紧凑，前端的负重轮12与第一支撑件11a之间的液压减震器10与导向轮张紧机构9连接，将消防机器人受到冲击时的冲击力传导到前端负重轮12上方的减振器10中，能够有效减小在崎岖不平路况下消防机器人行走时候的振动。

悬挂系统具有扭杆17，扭杆17的一端与车体3固定连接，扭杆17的另一端与平衡肘16的一端固定连接，平衡肘16的另一端与负重轮12的轴13固定连接，负重轮12的轴13为阶梯轴，轴13与负重轮12的轴承底座27铰接，轴承底座27固定在负重轮12上，减振器10的下端可通过内螺钉固定在轴13预留开槽处。

导向轮8通过预张紧机构9固定在车体上，预张紧机构9包括导向轮支撑件9a、液压缓冲器9b、扭杆9c等。导向轮8安装在导向轮支撑件9上，并使得导向轮8与负重轮12之间形成29°～32°的夹角，其中夹角为31.24°时消防机器人越障行驶性能最佳。导向轮支撑件9通过扭杆9c固定在车体3上，扭杆9c起到缓冲和避让的作用。导向轮支撑件9a通过液压缓冲器9b连接到第一支撑件11a，使得冲击通过液压缓冲器9b传到负重轮12的悬挂系统，有利于抗击较大的冲击。

托链轮14通过固定件15固定在车体3侧边，如图1～图4中，托链轮14位于第一支撑件11a与第二支撑件11b之间的间隙及第二支撑件11b与第三支撑件11c之间的间隙。

车体3的顶部安装有旋转云台24和灭火装置26。旋转云台24上安装有摄像机23和红外热成像仪22，通过摄像机23和红外热成像仪22感知周围环境信息，便于远程控制机器人的行走以及实时掌握机器人周围的图像信息，其中摄像机23和红外热成像仪22的数据采集、处理、传输、利用以及对机器人的远程操控通过现有技术来实现，另外，摄像机23可以是低照度摄像机。灭火装置26也安装在另一旋转云台25上，灭火装置26可以是水炮。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种履带式消防机器人，包括左行走总成、右行走总成、车体和悬挂系统，左行走总成和右行走总成均包括导向轮和多个负重轮，导向轮通过预张紧机构固定在车体上，预张紧机构包括导向轮支撑件、液压缓冲器和扭杆，导向轮安装在导向轮支撑件上，并使得导向轮与负重轮之间形成29°～32°的夹角，导向轮支撑件通过扭杆固定在车体上，液压缓冲器连接所述悬挂系统和导向轮支撑件；车体上安装有灭火装置。本发明的机器人可以在复杂的环境中越障行走，现场勘查灾情，将消防水炮等救援设备拖曳到现场进行抢险作业。

技术研发人员：黄田;许益民
受保护的技术使用者：武汉科技大学
技术研发日：2018.09.07
技术公布日：2019.02.05