一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人，火焰传感器固定在顶部的短边边缘，喷雾灭火器固定在火焰传感器后面的凹槽内且高于火焰传感器，红外避障传感器固定在上层板的四周；中层板尾部放置AS-MF10控制器，车轮与电机共轴转动，灰度传感器固定在底层板下端，上层板固定有火焰传感器，数字舵机转动轮利用连接线与喷雾灭火器相连接。技术效果是：该机器人制作成本低，传感器检测灵敏，受外界环境因素干扰小，灭火装置环保，灭火完成后，CO2气体将完全气化，不污染空气；并且在着火场地里能迅速并且准确的找到火源并进行灭火，能节省大量的人力和物力，起到预防火灾的效果，有很强的实用性，在未来有很强的应用前景。
【专利说明】
一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种能智能寻求火源并灭火的灭火机器人，尤其涉及一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人。
【背景技术】
[0002]近几十年中，由于科技发展进步和经济水平的提高，高楼大厦不断涌现。于这些建筑的特殊性，发生火灾时，不能快速高效的灭火。比如，高层建筑的特点:一是层数多，垂直疏散距离远。需要较长时间习能疏散到安全场所;二是人员比较集中，疏散时容易出现拥挤情况;三是发生火灾时烟气和火势向竖向蔓延快，给安全疏散带来困难，而平时使用的电梯由于不防烟火和停电等原因停止使用。
[0003]因此，为了防止这样的火灾发生，为了在未来能解决这样的问题，国内外很多机器人大赛也相应的增设了灭火机器人比赛这一项目，灭火机器人比赛这一项目受到了大学生，高中生，初中中学，甚至小学生的广泛关注。由于灭火机器人的设计与制作涉及到大量的专业知识，例如机械结构的设计，电路的构造与搭建，传感器的运用，以及算法程序的设计等，都对一个人的知识水平有很高的要求，其难度很大。如今各大机器人公司推出了自己的灭火机器人，但售价昂贵，并且极易损坏。这种以营利为目的商品化的灭火机器人完全是为了比赛而设计，若出现故障几乎不可修理，实用性很低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人，以灭火机器人比赛为立足点，进而发展成一种能用于实践生活的灭火机器人，将机械结构进一步优化，算法更加新颖和智能。
[0005]本实用新型选用的三层结构体板为玻纤板，其硬度强，柔软性好，并且价格便宜，机器人在行进过程中难免会碰撞，其材料能很好的满足所需功能，把损伤降至最低。选用的灭火装置为喷雾灭火装置，它是一瓶装有C02的罐子，模拟灭火器装置。当传感器检测到火源的时候，MCU控制系统会驱使整个机器人停下，发出相应的指令给继电器和数字舵机，继电器打开，使数字舵机通电并接收到M⑶控制系统的信号，进而按下灭火装置的按钮，使灭火装置进行喷雾灭火，喷出的气体能迅速扑灭火焰，并迅速气化，喷出的气体为C02，不会对环境造成影响。选用的传感器为火焰传感器、红外避障传感器、灰度传感器。火焰传感器能根据检测到的红外光线进行信号的检测，并且返回相应的模拟信号值给MCU控制系统，只有返回的某个值大于设定的值，MCU系统才会执行下一步程序，火焰传感器只能检测红外光线，对于环境光的影响程度较小，防干扰能力强，对于火焰的检测精度很高。红外避障传感器通过检测旁边有无障碍物进行值的返回给MCU控制系统，灭火机器人根据红外避障的返回值沿墙壁进行行走，当前端红外避障没检测到墙壁时，其它红外避障发挥作用，直到找到墙壁为止，其它红外避障传感器也起到相同作用。灰度传感I原理则是在特定的位置放上标记信号，让灰度传感器11进行检测黑白线，从而增加机器人的可判断性，减少路径错误性，增加机器人的容错率。
[0006]本实用新型采用的技术方案是:一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人，包括:火焰传感器、铜柱、喷雾灭火器、电机、数字舵机、2S电池、6S电池、电机驱动板、驱动板保护装置、AS-MFlO控制器、红外避障传感器、车轮和灰度传感器，所述的底层板与中层板、上层板组成车体，且相互之间用铜柱与螺帽进行固定，相互支撑;火焰传感器固定在顶部的短边边缘，喷雾灭火器固定在火焰传感器后面的凹槽内且高于火焰传感器，与火焰传感器在一条直线上，使机器人对准火源;喷雾灭火器与数字舵机、继电器外加电源相连接，红外避障传感器固定在上层板的四周；中层板尾部放置AS-MFlO控制器，头部放置电机驱动板并用驱动板保护装置保护;6S电池与2S电池固定在中层板与底层板底盘的中央插槽内，车轮与电机上的轴通过螺丝连接，共轴转动，电机利用螺丝固定在底层板上；灰度传感器固定在底层板下端，上层板固定有火焰传感器，且在上面附着遮光纸，数字舵机转动轮与数字舵机相连，数字舵机转动轮利用连接线与喷雾灭火器相连接。
[0007]作为优选:喷雾灭火器与数字舵机、继电器均放置在上层板的顶部凹槽。
[0008]作为优选:红外避障传感器为六个，均放于上层板的顶部的四周，首尾各一个，左右各两个，灰度传感器固定在底层板的底部，前后各一个。
[0009]本实用新型的技术效果是:该机器人制作成本低，传感器检测灵敏，受外界环境因素干扰小，灭火装置环保，灭完火后，C02气体完全气化，不污染空气；并且在着火场地里能迅速并且准确的找到火源并进行灭火，能节省大量的人力和物力，起到预防火灾的效果，有很强的实用性，在未来有很强的应用前景。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人，包括:火焰传感器2、铜柱14、喷雾灭火器1、电机、数字舵机8、2S电池10、6S电池9、电机驱动板4、驱动板保护装置5、AS-MF10控制器19、红外避障传感器3、车轮6和灰度传感器11，其特征在于，所述的底层板18与中层板、上层板17组成车体，且相互之间用铜柱14与螺帽15进行固定，相互支撑;火焰传感器2固定在顶部的短边边缘，喷雾灭火器I固定在火焰传感器2后面的凹槽内且高于火焰传感器2，与火焰传感器2在一条直线上，使机器人对准火源;喷雾灭火器I与数字舵机8、继电器外加电源相连接，红外避障传感器3固定在上层板17的四周冲层板尾部放置AS-MFlO控制器19，头部放置电机驱动板4并用驱动板保护装置5保护;6S电池9与2S电池10固定在中层板与底层板18底盘的中央插槽内，车轮6与电机上的轴通过螺丝连接，共轴转动，电机利用螺丝固定在底层板上;灰度传感器11固定在底层板18下端，上层板17固定有火焰传感器2，且在上面附着遮光纸12，数字舵机转动轮13与数字舵机8相连，数字舵机转动轮13利用连接线16与喷雾灭火器I相连接。喷雾灭火器I与数字舵机8、继电器均放置在上层板的顶部凹槽。红外避障传感器3为六个，均放于上层板17的顶部的四周，首尾各一个，左右各两个，灰度传感器11固定在底层板18的底部，前后各一个。
[0012]首先，机器人放在墙角，M⑶系统启动驱动芯片，使驱动芯片驱动电机，让机器人跑动起来寻找火源。机器人的所有传感器出于打开状态，优先级最高的传感器是火焰传感器2，其次是灰度传感器11，最后才是红外避障传感器3 ο红外避障传感器3先检测到四周的墙壁，如果没有检测到，则返回指令给MCU控制系统，MCU则启动找寻模式，驱动机器人寻找墙壁，直到机器人上的红外避障传感器3检测到墙壁，把相应的信号返回给MCU控制系统。随后机器人会一直跟随墙壁跑动，当灰度传感器11检测到相应的白线，则说明到达特定位置，会给MCU系统一个中断指令，使MCU系统修正灭火机器人的运动轨迹，随后火焰传感器2只要检测到有火源存在，则发送相应的指令给MCU控制系统，使MCU得到最高指令，驱动机器人迅速到火源面前，打开继电器开关，发送指令给数字舵机8，数字舵机8转动，按下灭火装置按钮，进行灭火，灭火完毕后，MCU系统通过火焰传感器2得到指令，进行回家模式，最终灭火机器人回到原点，等待下一次灭火行动。
[0013]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0014]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0015]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0016]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0017]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0018]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种比赛型智能低温喷雾灭火机器人，包括:火焰传感器、铜柱、喷雾灭火器、电机、数字舵机、2S电池、6S电池、电机驱动板、驱动板保护装置、AS-MFlO控制器、红外避障传感器、车轮和灰度传感器，所述的底层板与中层板、上层板组成车体，且相互之间用铜柱与螺帽进行固定，相互支撑;火焰传感器固定在顶部的短边边缘，喷雾灭火器固定在火焰传感器后面的凹槽内且高于火焰传感器，与火焰传感器在一条直线上，使机器人对准火源;喷雾灭火器与数字舵机、继电器外加电源相连接，红外避障传感器固定在上层板的四周；中层板尾部放置AS-MFlO控制器，头部放置电机驱动板并用驱动板保护装置保护;6S电池与2S电池固定在中层板与底层板底盘的中央插槽内，车轮与电机上的轴通过螺丝连接，共轴转动，电机利用螺丝固定在底层板上;灰度传感器固定在底层板下端，上层板固定有火焰传感器，且在上面附着遮光纸，数字舵机转动轮与数字舵机相连，数字舵机转动轮利用连接线与喷雾灭火器相连接。2.根据权利要求1所述的比赛型智能低温喷雾灭火机器人，其特征在于，所述的喷雾灭火器与数字舵机、继电器均放置在上层板的顶部凹槽。3.根据权利要求1所述的比赛型智能低温喷雾灭火机器人，其特征在于，所述的红外避障传感器为六个，均放于上层板的顶部的四周，首尾各一个，左右各两个，灰度传感器固定在底层板的底部，前后各一个。
【文档编号】A62C27/00GK205460589SQ201620047832
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】刘俊潮, 全聪, 徐长英, 肖婧
【申请人】南昌航空大学