一种能够清障的消防机器人的制作方法
1.本发明涉及消防机器人技术领域，具体涉及到一种能够清障的消防机器人。
背景技术：
2.随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡。
3.目前，消防机器人作为特种机器人的一种，在侦察、灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。现场指挥人员可以利用其进行先期压制，并根据其反馈结果，及时对灾情做出科学判断，从而对灾害事故现场工作做出正确、合理地决策，通过消防机器人的应用，显著提高了处理恶性事故的能力并大大减少了人员的伤亡。
4.例如公布号为cn111617415a的中国发明专利文献公开了一种复杂环境下全自主消防机器人作业系统及其工作方法，用于提高灾害现场救援效率和消防灭火的安全性。但是在救援现场有障碍物阻挡时，障碍物会占用消防机器人的操作空间，影响消防机器人的灭火作业，不能达到快速灭火的效果。
技术实现要素：
5.本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种能够清理障碍物的消防灭火机器人。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.一种能够清障的消防机器人，包括移动底座、保护罩、消防炮结构和清障结构，所述移动底座上固定所述保护罩，所述保护罩上设置有消防炮结构和清障结构；
8.所述清障结构包括滑动机构、臂杆、夹持机构，所述滑动机构滑动端能够竖向移动的设置在保护罩上，所述滑动机构上设置有能够水平转动的臂杆，所述臂杆远离滑动机构的一端连接能够转动的夹持机构。
9.通过夹持机构对障碍物进行夹持，通过滑动机构的设置，实现夹持机构的竖向移动，通过臂杆转动设置，实现夹持机构水平方向的移动，通过上述机构和能够转动的夹持机构的配合设置，实现对夹持机构的任意角度的移动，实现对障碍物的清理。
10.优选地，所述滑动机构包括滑动座、滑动组件和第一气缸，所述第一气缸固定在保护罩侧面，所述第一气缸的输出端连接所述滑动座，所述滑动座通过滑动组件能够竖向移动的设置在保护罩侧面，驱动所述第一气缸，带动所述滑动座在保护罩侧面竖向移动。
11.优选地，所述臂杆通过驱动机构能够转动的设置在滑动机构的滑动端上，所述滑动机构的滑动端上设置有沿竖向间隔设置的第一铰接部和第二铰接部，所述臂杆一端可转动的连接于第一铰接部，驱动机构包括第二气缸、轴套和固定柱，第二气缸的固定端可转动的连接于第二铰接部，第二气缸的输出端通过轴套与固定柱转动连接，固定柱远离轴套的
一端与臂杆固定连接，在第二气缸的驱动下，臂杆绕第一铰接部的中心轴线转动。
12.优选地，所述夹持机构包括夹持座、夹持电机、丝杆、第一夹持板和第二夹持板，所述夹持座能够转动的设置在臂杆一端，所述夹持座上固定所述夹持电机，所述夹持电机的输出端连接丝杆一端，所述丝杆另一端能够转动的设置在夹持座上，所述第一夹持板和第二夹持板均与丝杆螺纹连接，所述第一夹持板和第二夹持板的螺纹方向相反，丝杆在所述夹持电机的驱动下，带动所述第一夹持板和第二夹持板相向或背向运动。
13.优选地，所述夹持机构通过转动机构能够转动的设置在臂杆一端；所述转动机构包括第一转动电机、第一主动轮、套筒和第一从动轮，所述第一转动电机固定在臂杆上，所述第一转动电机的输出端连接所述第一主动轮，所述套筒能够转动的套设在臂杆端部，所述套筒外壁套接固定有与第一主动轮啮合的第一从动轮，所述套筒固接所述夹持机构。
14.优选地，所述消防炮结构包括水平转动装置、炮座、竖向转动装置、喷头、软管和水箱，所述炮座通过水平转动装置能够转动的设置在保护罩顶部，所述喷头通过竖向转动装置能够竖向转动的设置在炮座上，所述喷头通过软管与设置在保护罩内的水箱连通。
15.通过水平转动装置带动炮座转动来带动喷头的水平转动，通过竖向转动装置带动喷头的竖向转动，实现喷头任意角度的调节。
16.优选地，所述水平转动装置包括第二转动电机、第二主动轮、转轴和第二从动轮，所述第二转动电机固定在保护罩顶部内壁上，所述第二转动电机的输出端连接第二主动轮，所述转轴能够转动的设置在保护罩顶部，所述转轴一端连接有与第二主动轮啮合的第二从动轮，所述转轴另一端贯穿保护罩连接所述炮座。
17.优选地，所述竖向转动装置包括第三转动电机和转动盘，所述第三转动电机的固定端固定在炮座上，所述第三转动电机的输出端连接所述转动盘，所述喷头固定在转动盘上。
18.优选地，所述保护罩呈透明状，所述保护罩内壁上均设置有透明隔热涂层。
19.优选地，还包括控制器、雷达传感器和摄像头，所述雷达传感器和所述摄像头分别安装在保护罩外侧，所述雷达传感器和所述摄像头分别与所述控制器通信连接。
20.通过雷达传感器的设置，使得该机器人能够从周边全方位的检测障碍物并将信号传递给控制器，控制器接收信号后控制该机器人对障碍物进行主动规避，通过摄像头的设置，使得该机器人能够对周边地形进行全方位拍摄并传递给控制器，便于远程操作人员及时了解现场情况。。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、通过夹持机构对障碍物进行夹持，通过滑动机构的设置，实现夹持机构的竖向移动，通过臂杆转动设置，实现夹持机构水平方向的移动，通过上述机构和能够转动的夹持机构的配合设置，实现对夹持机构的任意角度的移动，实现对障碍物的清理。
23.2、通过水平转动装置带动炮座转动来带动喷头的水平转动，通过竖向转动装置带动喷头的竖向转动，实现喷头任意角度的调节。
24.3、通过雷达传感器的设置，使得该机器人能够从周边全方位的检测障碍物并将信号传递给控制器，控制器接收信号后控制该机器人对障碍物进行主动规避，通过摄像头的设置，使得该机器人能够对周边地形进行全方位拍摄并传递给控制器，便于远程操作人员及时了解现场情况。
附图说明
25.图1为本发明实施例的一种能够清障的消防机器人的结构示意图；
26.图2为图1中a的放大图；
27.图3为本发明实施例滑动机构和驱动机构的结构示意图；
28.图4为本发明实施例转动机构和夹持机构的结构示意图。
具体实施方式
29.为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
30.在本技术中，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，还可以是通信；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技术中的具体含义。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.参阅图1，本实施例公开了一种能够清障的消防机器人，包括移动底座1、保护罩2、消防炮结构3和清障结构4，所述移动底座1上固定所述保护罩2，在本实施例中，所述移动底座1为履带式底座或轮式底座；所述保护罩2上设置有消防炮结构3和清障结构4。
33.所述保护罩2呈透明状，所述保护罩2由底部的圆柱罩和顶部的半球形罩组成，所述圆柱保护罩和半球型保护罩内壁上均设置有透明隔热涂层。所述圆柱保护罩的内壁上固定有扶手，圆柱保护罩的内壁上固定有触控屏；所述圆柱保护罩的侧边安装有防火门，所述圆柱保护罩的内壁上固定有收纳盒，所述收纳盒的内部放置有便携式氧气呼吸器。
34.通过透明的保护罩2设置，保证保护罩2内部的操作人员具有广阔的视野，便于观察地形，透明隔热涂层可以减少外部热量传递到保护罩2的内部，扶手用于内部人员扶持，操作人员可通过触控屏对整体进行现场控制，实现远程控制和人工现场控制相结合。
35.所述圆柱保护罩外侧安装有多个雷达传感器5、摄像头6和控制器(图中未示)，每个雷达传感器5和摄像头6通信连接该机器人外部的控制器(图中未示)，通过雷达传感器5的设置，使得该机器人能够从周边全方位的检测障碍物并将信号传递给控制器，控制器接收信号后控制该机器人对障碍物进行主动规避，通过摄像头6的设置，使得该机器人能够对周边地形进行全方位拍摄并传递给控制器，便于远程操作人员及时了解现场情况。
36.参阅图1和图2，所述消防炮结构3包括水平转动装置31、炮座32、竖向转动装置33、喷头34、软管35、水泵36和水箱37，所述炮座32通过水平转动装置31能够转动的设置在半球型保护罩顶部，所述喷头34通过竖向转动装置33能够竖向转动的设置在炮座32上，所述喷头34通过软管35与设置在圆柱保护罩内的水箱37连通，所述软管上设有水泵36。
37.通过水平转动装置31带动炮座32转动来带动喷头34的水平转动，通过竖向转动装置33带动喷头34的竖向转动，实现喷头34任意角度的调节。
38.所述水平转动装置31包括第二转动电机311、第二主动轮312、转轴313和第二从动轮314，所述第二转动电机311固定在半球型保护罩顶部的内壁上，所述第二转动电机311的输出端连接第二主动轮312，所述转轴313能够转动的设置在半球型保护罩顶部，所述转轴313一端连接有与第二主动轮312啮合的第二从动轮314，所述转轴313另一端贯穿半球型保护罩连接所述炮座32。
39.所述竖向转动装置33包括第三转动电机331和转动盘332，所述第三转动电机331的固定端固定在炮座32上，所述第三转动电机331的输出端连接所述转动盘332，所述喷头34固定在转动盘332上。
40.所述清障结构4包括滑动机构41、臂杆42、驱动机构43、转动机构44和夹持机构45。
41.参阅图3，所述滑动机构41包括滑动座411、滑动组件(图中未示)和第一气缸412，所述滑动座411通过滑动组件能够竖向移动的设置在圆柱保护罩侧面，所述第一气缸412固定在滑动座411上方的圆柱保护罩侧面，所述第一气缸412的输出端连接所述滑动座411。驱动所述第一气缸412，带动所述滑动座411在保护罩侧面竖向移动。
42.所述滑动座411上设置有沿竖向间隔设置的第一铰接部和第二铰接部，所述臂杆42一端可转动的连接于滑动座411的第一铰接部，所述臂杆42远离滑动座411的一端通过转动机构44连接所述夹持机构45。
43.所述驱动机构43包括第二气缸431、轴套432和固定柱433，所述第二气缸431的固定端铰接在滑动座411上的第二铰接部，所述第二气缸431的输出端通过轴套432与固定柱433转动连接，固定柱433远离轴套432的一端与臂杆42固定连接，在第二气缸431的驱动下，臂杆42绕第一铰接部的中心轴线转动，从而带动所述夹持机构45水平移动。
44.参阅图4，所述转动机构44包括第一转动电机441、第一主动轮442、套筒443和第一从动轮444，所述第一转动电机441固定在臂杆42上，所述第一转动电机441的输出端连接所述第一主动轮442，所述套筒443能够转动的套设在臂杆42端部，所述套筒443外壁套接固定有与第一主动轮442啮合的第一从动轮444，所述套筒443固接所述夹持机构45。驱动所述第一转动电机441，通过第一主动轮442带动所述从动轮444转动，从而带动所述套筒443在臂杆42端部转动，进而带动所述夹持机构45转动。
45.所述夹持机构45包括夹持座451、夹持电机452、丝杆453、第一夹持板454和第二夹持板455，所述夹持座451固定在套筒443远离臂杆42的一端，在本实施例中，所述夹持座451为u型座。所述夹持座451上固定所述夹持电机452，所述夹持电机452的输出端连接丝杆453一端，所述丝杆453另一端能够转动的设置在夹持座451上，所述第一夹持板454和第二夹持板455均与丝杆453螺纹连接，所述第一夹持板454和第二夹持板455的螺纹方向相反，丝杆453在所述夹持电机452的驱动下，带动所述第一夹持板454和第二夹持板455相向或背向运动，实现对障碍物的夹持或放松。
46.通过夹持机构45对障碍物进行夹持，通过滑动机构41的设置，实现夹持机构45的竖向移动，通过臂杆42转动设置，实现夹持机构水平方向的移动，通过转动机构44实现夹持机构45的转动，通过上述机构的配合设置，实现对夹持机构45的任意角度的移动，实现对障碍物的清理。
47.本实施例的工作原理：驱动移动底座1，将保护罩2移动至火灾现场，根据障碍物的位置，驱动所述第一转动电机441，通过第一主动轮442带动所述从动轮444转动，从而带动
所述套筒443在臂杆42端部转动，进而带动所述夹持机构45转动至能够夹持障碍物的角度，驱动所述第一气缸412，带动所述滑动座411在保护罩侧面竖向移动，进而通过臂杆42带动夹持机构45竖向移动至障碍物上方，然后再驱动所述第二气缸431，通过固定柱433带动所述臂杆42在滑动座411上水平转动，带动所述夹持机构45水平移动至障碍物顶部，再驱动所述第一气缸412，带动夹持机构45向下移动至能够夹持障碍物的位置，再驱动夹持电机452，使所述第一夹持板454和第二夹持板455相向运动，实现对障碍物的夹持，夹持完成后，再驱动上述结构，将障碍物清理至不影响该机器人灭火作业的位置，再通过水平转动装置31带动炮座32转动来带动喷头34的水平转动，通过竖向转动装置33带动喷头34的竖向转动，实现喷头34角度的调节，并对准火源灭火。
48.本发明中通过夹持机构45对障碍物进行夹持，通过滑动机构41的设置，实现夹持机构45的竖向移动，通过臂杆42转动设置，实现夹持机构45水平方向的移动，通过上述机构和能够转动的夹持机构45的配合设置，实现对夹持机构45的任意角度的移动，实现对障碍物的清理。另外，通过水平转动装置31带动炮座32转动来带动喷头34的水平转动，通过竖向转动装置33带动喷头34的竖向转动，实现喷头34任意角度的调节。
49.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
50.以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
技术特征：
1.一种能够清障的消防机器人，其特征在于：包括移动底座、保护罩、消防炮结构和清障结构，所述移动底座上固定所述保护罩，所述保护罩上设置有消防炮结构和清障结构；所述清障结构包括滑动机构、臂杆、夹持机构，所述滑动机构滑动端能够竖向移动的设置在保护罩上，所述滑动机构上设置有能够水平转动的臂杆，所述臂杆远离滑动机构的一端连接能够转动的夹持机构。2.根据权利要求1所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述滑动机构包括滑动座、滑动组件和第一气缸，所述第一气缸固定在保护罩侧面，所述第一气缸的输出端连接所述滑动座，所述滑动座通过滑动组件能够竖向移动的设置在保护罩侧面，驱动所述第一气缸，带动所述滑动座在保护罩侧面竖向移动。3.根据权利要求1所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述臂杆通过驱动机构能够转动的设置在滑动机构的滑动端上，所述滑动机构的滑动端上设置有沿竖向间隔设置的第一铰接部和第二铰接部，所述臂杆一端可转动的连接于第一铰接部，驱动机构包括第二气缸、轴套和固定柱，第二气缸的固定端可转动的连接于第二铰接部，第二气缸的输出端通过轴套与固定柱转动连接，固定柱远离轴套的一端与臂杆固定连接，在第二气缸的驱动下，臂杆绕第一铰接部的中心轴线转动。4.根据权利要求1所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述夹持机构包括夹持座、夹持电机、丝杆、第一夹持板和第二夹持板，所述夹持座能够转动的设置在臂杆一端，所述夹持座上固定所述夹持电机，所述夹持电机的输出端连接丝杆一端，所述丝杆另一端能够转动的设置在夹持座上，所述第一夹持板和第二夹持板均与丝杆螺纹连接，所述第一夹持板和第二夹持板的螺纹方向相反，丝杆在所述夹持电机的驱动下，带动所述第一夹持板和第二夹持板相向或背向运动。5.根据权利要求1所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述夹持机构通过转动机构能够转动的设置在臂杆一端；所述转动机构包括第一转动电机、第一主动轮、套筒和第一从动轮，所述第一转动电机固定在臂杆上，所述第一转动电机的输出端连接所述第一主动轮，所述套筒能够转动的套设在臂杆端部，所述套筒外壁套接固定有与第一主动轮啮合的第一从动轮，所述套筒固接所述夹持机构。6.根据权利要求1所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述消防炮结构包括水平转动装置、炮座、竖向转动装置、喷头、软管和水箱，所述炮座通过水平转动装置能够转动的设置在保护罩顶部，所述喷头通过竖向转动装置能够竖向转动的设置在炮座上，所述喷头通过软管与设置在保护罩内的水箱连通。7.根据权利要求6所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述水平转动装置包括第二转动电机、第二主动轮、转轴和第二从动轮，所述第二转动电机固定在保护罩顶部内壁上，所述第二转动电机的输出端连接第二主动轮，所述转轴能够转动的设置在保护罩顶部，所述转轴一端连接有与第二主动轮啮合的第二从动轮，所述转轴另一端贯穿保护罩连接所述炮座。8.根据权利要求6所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述竖向转动装置包括第三转动电机和转动盘，所述第三转动电机的固定端固定在炮座上，所述第三转动电机的输出端连接所述转动盘，所述喷头固定在转动盘上。9.根据权利要求1所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：所述保护罩呈透明
状，所述保护罩内壁上均设置有透明隔热涂层。10.根据权利要求1所述的一种能够清障的消防机器人，其特征在于：还包括控制器、雷达传感器和摄像头，所述雷达传感器和所述摄像头分别安装在保护罩外侧，所述雷达传感器和所述摄像头分别与所述控制器通信连接。
技术总结
本发明公开了一种能够清障的消防机器人，包包括移动底座、保护罩、消防炮结构和清障结构，所述移动底座上固定所述保护罩，所述保护罩上设置有消防炮结构和清障结构；所述清障结构包括滑动机构、臂杆、夹持机构，所述滑动机构滑动端能够竖向移动的设置在保护罩上，所述滑动机构上设置有能够水平转动的臂杆，所述臂杆远离滑动机构的一端连接能够转动的夹持机构。本发明的优点在于，通过夹持机构对障碍物进行夹持，通过滑动机构的设置，实现夹持机构的竖向移动，通过臂杆转动设置，实现夹持机构水平方向的移动，通过上述机构和能够转动的夹持机构的配合设置，实现对夹持机构的任意角度的移动，实现对障碍物的清理。实现对障碍物的清理。实现对障碍物的清理。
