消防机器人的制作方法

文档序号:30657039发布日期:2022-07-06 01:05阅读:194来源:国知局
消防机器人的制作方法

1.本发明涉及消防机械领域,尤其涉及一种消防机器人。


背景技术:

2.近年来,特高压换流站和变电站多次爆炸起火,引起了有关部门的高度重视。由于变电站和换流站内有大量的高电压、大电流及含油设备,运行温度高,一旦发生火灾,常伴随着爆炸、爆燃等现象,如果不能有效控制单台变压器火灾,可能会对多台换流变压器和相邻阀厅内精密设备带来严重破坏,造成的经济损失和社会影响难以估量。
3.同时,石油化工行业的火灾事故也一直不断发生,由于石油化工工程涉及大量的易燃易爆和有毒有害物质,火灾事故具有爆炸危险性大、燃烧速度快、易造成重大污染等特点,造成火场情况十分复杂,灭火作战难度大、需要消防力量多,火灾事故也会带来巨大的经济损失和社会影响。
4.目前,针对上述火灾事故,为了提高灭火效果,除了在设备放置区域布置固定的消防灭火系统外,通常还设置额外的辅助灭火设备,应用最多的就是消防机器人。但现有的消防机器人多为地面机器人,射程短,没有灭火高度压制,灭火范围小,灭火效果差,同时当前的消防机器人大都采用手动遥控操作开展救援作业,整体作业过程自主性差,智能化程度低,无法满足定点精准快速灭火的需求。


技术实现要素:

5.本发明的一些实施例提出一种消防机器人,用于缓解作业灵活性差的问题。
6.在本发明的一个方面,提供一种消防机器人,包括:
7.车架;
8.行走装置,设于所述车架相对的两侧,所述行走装置被配置为向远离所述车架的方向侧向伸出,或向靠近所述车架的方向收回;
9.支腿,设于所述车架,所述支腿被配置为相对于所述车架向下展开,以支撑地面,或向上收回以远离地面;
10.转台,设于所述车架,且相对于所述车架可转动地设置;
11.组合臂架,与所述转台铰接;以及
12.消防管路,设于所述组合臂架和所述车架。
13.在一些实施例中,还包括油缸,所述油缸的第一端连接于所述车架,所述油缸的第二端连接于所述行走装置。
14.在一些实施例中,消防机器人还包括第一套筒和第二套筒,所述第一套筒设于所述车架的内部,所述第二套筒设于所述行走装置,且向所述车架延伸,所述第二套筒可伸缩地设于所述第一套筒内,所述第一套筒和所述第二套筒包围所述油缸的径向外周。
15.在一些实施例中,消防机器人还包括安装座,所述安装座设于所述行走装置,所述油缸的第一端与所述车架铰接,所述油缸的第二端连接于所述安装座。
16.在一些实施例中,消防机器人还包括销轴和压板,所述油缸的缸筒端与所述车架铰接,所述油缸的缸杆端固定设有所述销轴,所述安装座上设有容纳所述销轴的凹槽,所述销轴设于所述凹槽内,所述压板固定设于所述安装座,且将所述销轴限位于所述凹槽内。
17.在一些实施例中,消防机器人还包括冷却管路,所述冷却管路设于所述车架和所述组合臂架,所述冷却管路通过分支管路与所述消防管路连通,所述冷却管路被配置为向所述车架和所述组合臂架喷消防介质。
18.在一些实施例中,所述组合臂架包括折叠臂、伸缩臂和曲臂,所述折叠臂的第一端与所述转台铰接,所述折叠臂的第二端与所述伸缩臂的第一端铰接,所述伸缩臂的第二端与所述曲臂铰接。
19.在一些实施例中,消防机器人还包括消防炮,所述消防炮设于所述曲臂。
20.在一些实施例中,消防机器人还包括自动连接装置,所述自动连接装置设于所述消防管路的进口端,所述自动连接装置被配置为自动连接消防介质提供装置。
21.在一些实施例中,消防机器人还包括视觉设备、角度传感器、位置传感器、压力传感器、流量传感器和控制器,其中,所述视觉设备分别设于所述车架、所述行走装置和所述组合臂架,所述角度传感器和所述位置传感器均设于所述行走装置,以及均设于所述组合臂架,所述压力传感器和所述流量传感器均设于所述消防管路,所述控制器电连接所述视觉设备、所述角度传感器、所述位置传感器、所述压力传感器和所述流量传感器,所述控制器被配置为实现所述消防机器人的自动消防作业和对于火情的自动预警。
22.在一些实施例中,所述油缸包括双向机械自锁油缸,所述油缸被配置为在所述行走装置远离所述车架或所述行走装置靠近所述车架到位后,自动机械锁紧,以使所述行走装置与所述车架的位置相对固定。
23.在一些实施例中,消防机器人还包括第一套筒和第二套筒,所述第一套筒设于所述车架,且向所述行走装置延伸,所述第二套筒设于所述行走装置的内部,所述第一套筒可伸缩地设于所述第二套筒内,所述第一套筒和所述第二套筒包围所述油缸的径向外周。
24.基于上述技术方案,本发明至少具有以下有益效果:
25.在一些实施例中,消防机器人的行走装置能够向远离车架的方向侧向伸出,也能够向靠近车架的方向收回,采用该伸缩式底盘结构结合支腿支撑地面,除了能够在固定位置开展灭火作业外,还可以实现边行驶边打水作业,作业灵活性高、作业能力高。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本技术的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
27.图1为根据本发明一些实施例提供的一种消防机器人的第一视角的结构示意图;
28.图2为根据本发明一些实施例提供的一种消防机器人的第二视角的结构示意图;
29.图3为根据本发明一些实施例提供的一种消防机器人的行走装置扩展状态的示意图;
30.图4为根据本发明一些实施例提供的一种消防机器人的支腿支撑地面的作业状态的示意图;
31.图5为根据本发明一些实施例提供的一种消防机器人的车架和行走装置的分解示
意图;
32.图6为图5中的局部结构a的放大示意图;
33.图7为图5中的局部结构b的放大示意图。
34.附图中标号说明如下:
35.1-车架;2-行走装置;3-支腿;4-转台;5-组合臂架;501-折叠臂;502-伸缩臂;503-曲臂;6-消防管路;7-油缸;8-第一套筒;9-第二套筒;10-安装座;11-销轴;12-压板;13-冷却管路;14-自动连接装置;15-消防炮;16-耐高温摄像头;17-红外摄像头。
36.应当明白,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外,相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
37.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现,不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
38.本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
39.在本发明中,当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时,该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件,也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
40.本发明使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本发明所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
41.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
42.图1和图2是根据本发明消防机器人的一些实施例的结构示意图。参考图1和图2,在一些实施例中,消防机器人包括车架1、行走装置2、支腿3、转台4、组合臂架5和消防管路6。
43.行走装置2设于车架1相对的两侧,行走装置2被配置为向远离车架1的方向侧向伸出,或向靠近车架1的方向收回。
44.支腿3设于车架1,支腿3被配置为相对于车架1向下展开,以支撑地面,或向上收回以远离地面。
45.转台4设于车架1,且相对于车架1可转动地设置。
46.组合臂架5与转台4铰接。
47.消防管路6设于组合臂架5和车架1。
48.消防机器人的行走装置2能够向远离车架1的方向侧向伸出,也能够向靠近车架1的方向收回,消防机器人在行驶过程中,行走装置2向靠近车架1的方向收回,整个机器人体积小,运动灵活,可通过狭窄区域,并快速抵达救援现场;消防机器人在消防作业过程中,行走装置2向远离车架1的方向侧向伸出,扩大整个底盘的宽度,提高整机稳定性高,能够实现最大举高a米,实现边行驶边举高打水作业,作业范围广,作业灵活性高,灭火效率高;并且,整机可通过支腿3支撑地面,在固定位置实现最大举高b米作业,完全满足整机作业的稳定性要求。此处b大于a,一般a为25m,b为35m。因此,本公开实施例提供的消防机器人采用伸缩式底盘结构结合支腿3,除了在固定位置开展灭火作业,还可以实现边行驶边打水作业,作业灵活性高、作业能力高。
49.可选地,行走装置2包括履带行走装置。
50.在一些实施例中,消防机器人还包括油缸7,油缸7的第一端连接于车架1,油缸7的第二端连接于行走装置2。
51.本公开实施例通过油缸7提供动力,驱动行走装置2可以相对于车架1侧向伸出或缩回,根据作业空间进行调节,作业灵活性高。
52.在一些实施例中,油缸7包括双向机械自锁油缸,油缸7被配置为在行走装置2远离车架1或行走装置2靠近车架1到位后,自动机械锁紧,以使行走装置2与车架1的位置相对固定。
53.油缸7为双向机械自锁油缸,在行走装置2远离车架1到位后或行走装置2靠近车架1到位后,油缸7可实现自动机械锁紧,保证消防机器人在转向或爬坡时,行走装置2相对车架1的位置可靠性。
54.参考图5,在一些实施例中,消防机器人还包括第一套筒8和第二套筒9,第一套筒8设于车架1的内部,第二套筒9设于行走装置2,且向车架1延伸,第二套筒9可伸缩地设于第一套筒8内,第一套筒8和第二套筒9包围油缸7的径向外周。
55.通过第一套筒8和第二套筒9对油缸7进行保护,且能够对油缸7的伸缩进行导向。
56.在一些实施例中,消防机器人还包括第一套筒8和第二套筒9,第一套筒8设于车架1,且向行走装置2延伸,第二套筒9设于行走装置2的内部,第一套筒8可伸缩地设于第二套筒9内,第一套筒8和第二套筒9包围油缸7的径向外周。
57.通过第一套筒8和第二套筒9对油缸7进行保护,且能够对油缸7的伸缩进行导向。
58.可选地,第一套筒8采用箱型结构,第二套筒9采用箱型结构。
59.参考图5和图7,在一些实施例中,消防机器人还包括安装座10,安装座10设于行走装置2,油缸7的第一端与车架1铰接,油缸7的第二端连接于安装座10。
60.油缸7的第一端可以先于车架1铰接,然后与安装座10连接,通过油缸7实现行走装置2与车架1的连接。
61.参考图6和图7,在一些实施例中,消防机器人还包括销轴11和压板12,油缸7的缸筒端与车架1铰接,油缸7的缸杆端固定设有销轴11,安装座10上设有容纳销轴11的凹槽,销轴11设于凹槽内,压板12固定设于安装座10,且将销轴11限位于凹槽内。
62.通过在油缸7的缸杆端固定销轴11,销轴11安装在凹槽内,然后通过压板12与安装座10固定连接,以将销轴11限位于凹槽内,实现油缸7的缸杆端与行走装置2的连接。
63.在一些实施例中,消防机器人还包括冷却管路13,设于车架1和组合臂架5,冷却管路13通过分支管路与消防管路6连通,冷却管路13被配置为向车架1和组合臂架5喷消防介质。
64.本公开实施例在车架1和组合臂架5上均设置冷却管路13,由于消防管路6从车架1一直布置到组合臂架5的末端,消防机器人上的每个主要部件均可从消防管路6中分支出冷却管路13,从而实现灭火过程中的自身降温,耐高温性能好,能够确保近距离、长时间灭火作业时,整机各部件温度不会过高,维持机器人自身高性能的作业能力。
65.参考图3和图4,在一些实施例中,组合臂架5包括折叠臂501、伸缩臂502和曲臂503,折叠臂501的第一端与转台4铰接,折叠臂501的第二端与伸缩臂502的第一端铰接,伸缩臂502的第二端与曲臂503铰接。
66.整个组合臂架5采用多种臂架形式组合的方式,使消防机器人能够实现更大的举升高度。
67.折叠臂501可折叠收回至车架1上,伸缩臂502可实现伸缩,提高臂架的举升高度,曲臂503相对于伸缩臂502可弯曲。
68.在一些实施例中,消防机器人还包括消防炮15,消防炮15设于曲臂503。
69.消防炮15采用电控泡沫水两用消防炮,能够满足不同消防介质的使用。
70.在一些实施例中,消防机器人还包括自动连接装置14,自动连接装置14设于消防管路6的进口端,自动连接装置14被配置为自动连接消防介质提供装置。
71.自动连接装置14采用柔性连接方式安装到车架1上,当消防机器人行驶到固定的消防介质提供装置的预定轨道后,在行走装置2的驱动下能够实现消防机器人上的消防管道6的消防接头与固定的消防介质提供装置的消防接头的自动连接。
72.在一些实施例中,消防机器人还包括视觉设备、角度传感器、位置传感器、压力传感器、流量传感器和控制器。
73.其中,视觉设备分别设于车架1、行走装置2和组合臂架5。
74.角度传感器和位置传感器均设于行走装置2,角度传感器和位置传感器还均设于组合臂架5。
75.压力传感器和流量传感器均设于消防管路6。
76.控制器电连接视觉设备、角度传感器、位置传感器、压力传感器和流量传感器,控制器被配置为实现消防机器人的自动消防作业和对于火情的自动预警。
77.可选地,视觉设备包括耐高温摄像头16和红外摄像头17。
78.本公开实施例提供的消防机器人具有视距遥控作业、远程遥控作业和自主预警作业三种作业方法,针对不同的应用场景可选择不同的智能化作业方法。消防机器人的整机底盘、车架和组合臂架上均布置有耐高温摄像头、红外摄像头等多目视觉设备,行走装置和组合臂架上均布置有角度传感器和位置传感器,消防系统和液压系统中均布置有压力和流量传感器,同时在消防机器人上设置有自动连接装置14,整机的智能化配置可实现自动灭火的全闭环作业,智能化作业水平高,作业过程操作简单。
79.本公开实施例提供的消防机器人底盘采用伸缩式履带和带支腿3的形式,整机稳
定性高、行驶和作业灵活性好;消防机器人配置有冷却防护装置,具有一定的耐高温作业能力,能够开展近距离、长时间的灭火作业;消防机器人具有视距遥控作业、远程遥控作业和自主预警作业三种作业方法,通过配置的智能化设备,可实现自动灭火的全闭环作业。
80.下面结合附图1至7详细描述消防机器人的一些具体实施例。
81.如图1和图2所示,底盘组件包括车架1、行走装置2、支腿3和油缸7。
82.车架1的左右两侧与行走装置2相连接,行走装置2通过油缸7可相对于车架1左右伸缩;车架1前后与支腿3相连接,四个支腿3均匀的布置在车架1的左前、右前、左后、右后四个位置;车架1上部与回转减速机相连接,支撑回转减速机及其相关安装件;车架1上还安装有消防系统、液压系统、冷却系统、动力系统和电控系统等相关零部件。
83.行走装置2对称的布置在车架1两侧,可以相对于车架1进行左右扩张,当消防机器人处于存放状态或行驶状态时,行走装置2处于完全收缩状态,整机体积小,能够通过狭窄的空间,灵活性好;当消防机器人处于作业状态时,行走装置2处于完全伸出状态,底盘宽度大,整机作业稳定性好,能够满足最大高度a(米)时边行驶边作业的要求。行走装置2采用履带底盘的形式,履带可选用钢制履带,也可选用橡胶履带。
84.如图5所示,第一套筒8焊接在车架1上,第二套筒9焊接在行走装置2上。车架1左侧焊接两个第一套筒8,右侧也焊接两个第一套筒8,行走装置2上焊接有两个第二套筒9,单侧的两个第一套筒8与两个第二套筒9配合安装使用。第一套筒8内部的伸缩接触面焊接有耐磨板,第二套筒9外部的伸缩接触面上焊接有耐磨板,第二套筒9与第一套筒8安装完成后可保证较小的间隙,以实现较好的使用性能。
85.油缸7藏在第一套筒8和第二套筒9中,油缸7的一端与车架1铰接,油缸7的另一端与行走装置2上的安装座10连接,由于油缸7的安装空间较小,销轴11与油缸7的缸杆端部焊接为一体,如图6所示。
86.如图7所示,安装座10采用焊接板形成一个凹槽,凹槽可设为半腰型孔状,方便油缸7的缸杆端的销轴11的安装,安装到位后通过压板12防止销轴11的上下窜动。
87.油缸7通过内部的机械钢珠,在全伸和全缩两个状态均可实现机械自锁。实际使用过程中,由控制阀组控制油缸7实现伸缩,当行走装置2相对于车架1左右伸缩到位后,由位置传感器检测到位信息,确保履带扩张或缩回到位后再进行下一步的操作。
88.支腿3与车架1铰接,支腿3可采用普通支腿或蜘蛛式支腿形式,在整机处于存放状态或行驶状态时,支腿3处于收回状态,支腿3完全收回时不影响整机的行驶宽度;在整机进行最大高度b(米)作业时,支腿3处于展开状态,支撑在地面上,此时行走装置2离开地面,满足整机作业稳定性要求。此处b大于a,一般a为25m,b为35m。
89.回转减速机与车架1连接,还与转台4连接,采用液压驱动或电机驱动的方式,实现转台4在车架1上360度自由回转。
90.如图3所示,组合臂架4包含折叠臂501、伸缩臂502和曲臂503,折叠臂501采用铰接的方式安装到转台4上,伸缩臂502采用铰接的方式安装到折叠臂501上,曲臂503采用铰接的方式安装到伸缩臂502上,整个组合臂架4采用多种臂架形式组合的方式,使消防机器人实现更大的举升高度。
91.如图1和图2所示,消防系统5包括自动连接装置14、消防管路6和消防炮15。自动连接装置14采用柔性连接方式安装到车架1上,当消防机器人行驶到固定的消防介质提供装
置的预定轨道后,在行走装置2的驱动下能够实现消防机器人上的消防管路6的消防接头与固定的消防介质提供装置的消防接头的自动连接。
92.消防管路6一部分安装在车架1上,一部分安装在组合臂架4上,两部分的消防管路6在回转减速机处通过中央回转接头实现相对回转。其中安装在组合臂架4上的消防管路6能够跟随组合臂架4实现展开和折叠,包括随折叠臂501折叠和展开、随伸缩臂502伸缩,随曲臂503摆动。消防炮15安装到曲臂503上,消防炮15采用电控泡沫水两用消防炮,能够满足不同消防介质的使用,同时消防炮15通过电控系统的控制能够自动调整消防水炮的角度,进行智能自主灭火作业。
93.液压系统包含液压油箱、液压泵、液压主阀、液压油缸、中央回转体等零部件,其中液压油箱、液压泵、液压主阀安装在车架1上,液压油缸根据整车布置安装在车架1和组合臂架4上。
94.如图1和图2所示,冷却系统7包括冷却管路13,冷却管路13包括设于车架1上的冷却管路13,还包括设于组合臂架5上的冷却管路13。设于车架1上的冷却管路13与安装在车架1上的消防管路6相连接,可随行走装置2进行伸缩扩展,保证行走装置2的冷却。设于组合臂架5上的冷却管路13与安装在组合臂架4上的消防管路6相连接。在消防机器人进行灭火作业时,通过借助消防管路6中的消防介质(泡沫或水),实现对底盘组件和组合臂架4的冷却降温,能够满足消防机器人开展近距离、长时间灭火作业的需求。
95.动力系统安装在车架1上,动力系统一般采取电池作为动力源,驱动电瓶泵提供液压动力,驱动电机提供机械行走动力,也可采用发动机作为动力源。电控系统包括电控箱、控制器、智能云台、角度传感器和位置传感器、压力传感器和流量传感器、耐高温摄像头16、红外摄像头17等部件。角度传感器和位置传感器等电控件,用于实现底盘组件、组合臂架4和消防系统的闭环智能控制。耐高温摄像头16布置在底盘组件和组合臂架4上,用于实现整车360度全景影像和智能控制功能的需求。红外摄像头17安装到曲臂503上,用于实现火灾现场的监控。
96.本公开实施例提供的消防机器人具有视距遥控作业、远程遥控作业和自主预警作业三种智能化作业方法,下面通过三个实施例(应用场景)详细进行智能化作业方法的介绍:
97.1、视距遥控作业
98.消防机器人整车体积小、动作灵活,适合在道路拥挤的老旧小区进行作业,在进行道路复杂、近距离人工操作危害性不大、作业位置在人眼可视范围内的救援作业时,主要采用视距遥控智能化的作业方法。实际作业时的关键过程如下:
99.(1)消防机器人通过其他运输车抵达救援现场;
100.(2)通过人工实现消防机器人上消防接头与消防介质供给点消防接头的一端连接,这里的消防介质供给点可以是消防车,也可以是固定消防栓,消防介质供给点消防接头另一端连接着消防水带,消防水带的长度能够满足消防机器人灭火作业使用;
101.(3)消防员在视距范围内遥控操作消防机器人,拖着消防水带行驶到可开展喷射灭火的救援位置,然后扩展底盘的宽度,由行驶状态宽度改变为作业状态宽度;
102.(4)根据火灾发生的高度,遥控操作展开组合臂架4,在展开高度小于a(米)时,消防员可遥控操作消防机器人边行驶边打水灭火,高效率的进行救援作业;在展开高度大于a
(米)小于b(米)时,消防员可遥控操作消防机器人行驶到灭火最佳位置,展开支腿3,进行固定位置的灭火救援作业;
103.(5)灭火作业过程中,通过安装在曲臂503上的耐高温摄像头和红外摄像头反馈具体火灾情况,遥控操作调整消防炮15的方向和角度,在最佳位置实施灭火救援作业;
104.(6)待救援作业全部完成后,消防员遥控操作消防机器人收回支腿3和组合臂架4,并行驶到消防介质供给点,完成整个灭火救援作业。
105.2、远程遥控作业
106.消防机器人应用于石油化工企业火灾救援时,由于现场存在易燃易爆、浓烟缺氧、有毒有害等高危风险,救援人员无法近距离视距遥控开展灭火作业,只能采用远程遥控的方法,在远离火灾现场的控制中心开展救援作业。消防机器人通过电控系统可实现整车360度全景影像和智能控制的功能,实际作业时的关键过程如下:
107.(1)消防机器人一直在石油化工企业工厂待命,一旦发生火灾,可直接远程启动开展作业;
108.(2)在控制中心远程遥控操作消防机器人行驶至固定消防介质供给点,并行驶到用于自动连接消防接头的预定轨道,操作消防机器人在预定轨道上直线运动,直到通过自动连接装置14完成消防机器人上消防接头与固定消防介质供给点消防接头的自动连接,这里可通过车架1上安装的耐高温摄像头实时查看消防接头的自动连接过程;
109.(3)完成消防接头连接后,远程遥控消防机器人拖着消防水带行驶到可开展喷射灭火的救援位置,然后扩展底盘的宽度,由行驶状态宽度改变为作业状态宽度;
110.(4)根据现场火灾监控系统反馈的火灾发生高度,遥控操作展开组合臂架4,在展开高度小于a(米)时,可遥控操作消防机器人边行驶边打水灭火,高效率的进行救援作业;在展开高度大于a(米)小于b(米)时,可遥控操作消防机器人行驶到灭火最佳位置,展开支腿3,进行固定位置的灭火救援作业;
111.(5)灭火作业过程中,通过安装在曲臂503上的耐高温摄像头和红外摄像头反馈具体火灾情况,遥控操作调整消防炮15的方向和角度,在最佳位置实施灭火救援作业;
112.(6)待救援作业全部完成后,远程遥控操作消防机器人收回支腿3和组合臂架4,并行驶到消防介质供给点,完成整个灭火救援作业。
113.3、自主预警作业
114.消防机器人应用于变电站或换流站火灾救援时,对于无人值守的变电站,其地理位置大多地处偏远,一旦发生火灾,从专业消防队出发赶往火灾现场都需要一定时间,无法在最佳灭火期对火灾进行扑救,可能由小火酿成重大火灾事故,因此需要具备自主预警作业的消防机器人开展初期的灭火救援作业,确保在专业消防员赶到之前,压制火灾的蔓延。消防机器人通过电控系统9可实现整车的自主智能控制功能,实际作业时的关键过程如下:
115.(1)消防机器人一直在变电站待命,一旦发生火灾,可直接接收火灾报警信号,并自动启动实施灭火作业;
116.(2)根据变电站已有的无线网络、监控系统、变电站地理三维模型等基础设施和数据,消防机器人能够接收准确的火灾位置,根据内建的行走路径,自主行驶至距离火灾位置最近的固定消防介质供给点,行驶过程中能够自主避障;
117.(3)消防机器人自主行驶到固定消防介质供给点处的预定轨道,并在预定轨道上
直线运动,直到通过自动连接装置14完成消防机器人上消防接头与固定消防介质供给点消防接头的自动连接,这里可通过视频监控和传感器检测消防接头是否连接完成,消防接头完成连接后,方可进行下一步动作;
118.(4)完成消防接头连接后,消防机器人拖着消防水带自主行驶到可开展喷射灭火的救援位置,然后扩展底盘的宽度,由行驶状态宽度改变为作业状态宽度;
119.(5)根据现场火灾监控系统反馈的火灾发生高度,自主展开组合臂架4,在展开高度小于a(米)时,消防机器人可自主边行驶边打水灭火,高效率的进行救援作业;在展开高度大于a(米)小于b(米)时,消防机器人根据火灾位置信号和作业现场的物料环境,自主行驶到灭火最佳位置,展开支腿3,进行固定位置的灭火救援作业;
120.(6)灭火作业过程中,通过安装在曲臂503上的耐高温摄像头和红外摄像头反馈具体火灾情况,整车控制器根据反馈的信号自主调整消防炮15的方向和角度,在最佳位置实施灭火救援作业;
121.(7)待救援作业全部完成后,消防机器人自主收回支腿3和组合臂架4,并行驶到消防介质供给点,完成整个灭火救援作业。
122.本公开实施例提供的消防机器人至少具有以下有益效果:
123.(1)消防机器人整机稳定性高、行驶和作业灵活性好。消防机器人底盘采用伸缩式履带和带支腿形式。行驶过程中采用履带底盘缩回状态,整个机器人体积小,运动灵活,可通过狭窄区域,并快速抵达救援现场;作业过程中采用履带底盘扩展状态,整机稳定性高,能够实现最大举高a(米)时,边行驶边举高打水作业,作业范围广;同时整机可通过支腿支撑地面,在固定位置实现最大举高b(米)作业,完全满足整机作业的稳定性要求。此处b大于a,一般a为25m,b为35m。
124.(2)消防机器人具有一定的耐高温作业能力,能够开展近距离、长时间的灭火作业。消防机器人的底盘、车架和组合臂架上均布置有冷却防护装置,由于消防系统主管路从车架一直布置到组合臂架的末端,每个主要部件均可从主管路中分支出喷水管路,从而实现灭火过程中的自身降温,确保近距离、长时间灭火作业时,整机各部件温度不会过高,维持机器人自身高性能的作业能力。
125.(3)消防机器人智能化作业水平高,作业过程简单。消防机器人具有视距遥控作业、远程遥控作业和自主预警作业三种作业方法,针对不同的应用场景可选择不同的智能化作业方法。在进行道路复杂、近距离人工操作危害性不大、作业位置在人眼可视范围内的救援作业时,可采用视距遥控作业的方法。在开展存在爆炸等高危风险救援时,救援人员无法近距离开展灭火作业,可采用远程遥控作业的方法。在远离火灾现场的控制中心利用电控系统中的全景影像和智能控制功能,远程遥控开展救援作业。在无人值守、位置偏远的救援场合,消防员无法在最佳灭火期对火灾进行扑救,可采用自主预警作业的方法。消防机器人能够根据救援场合已有的基础设施和数据,利用电控系统中的智能控制功能,实现整车的自主智能灭火救援作业。
126.(4)整机底盘、车架和组合臂架上均布置有耐高温摄像头、红外摄像头等多目视觉设备,底盘行走装置和组合臂上均布置有角度和位置传感器,消防系统和液压系统中均布置有压力和流量传感器,同时在消防机器人上设置有自动连接消防接头装置,整机的智能化配置可实现自动灭火的全闭环作业。
127.基于上述本发明的各实施例,在没有明确否定或冲突的情况下,其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。
128.虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本发明的范围由所附权利要求来限定。
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