多功能消防機(jī)器人示教儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及消防器材技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種多功能消防機(jī)器人示教儀。這種多功能消防機(jī)器人示教儀，包括車體，車體兩側(cè)設(shè)有用于履帶輪，所述車體上部前端并列安裝有噴射水管和噴射粉管，車體上部后端安裝有攝像頭和傳感器，車體上部中部安裝有探測(cè)儀；所述車體上部安裝有用于多功能消防機(jī)器人示教儀摔倒后能夠自行爬起的機(jī)械臂；所述車體內(nèi)腔安裝有電源。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，采用履帶輪驅(qū)動(dòng)，防沖撞能力強(qiáng)，能夠在復(fù)雜惡劣的環(huán)境下運(yùn)行；車體上部后端安裝有攝像頭、傳感器和探測(cè)儀，探測(cè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，車體上部前端并列安裝有噴水滅火裝置和噴粉滅火裝置，滅火迅速，具備消防模擬測(cè)試訓(xùn)練教學(xué)和展示功能，并能夠完成一定的實(shí)際消防滅火任務(wù)。
【專利說明】
多功能消防機(jī)器人示教儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及消防器材技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種可以進(jìn)行消防模擬測(cè)試訓(xùn)練教學(xué)和展示功能的多功能消防機(jī)器人示教儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今有很多的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)難以控制，比如天津塘沽的爆炸，由于爆炸現(xiàn)場(chǎng)可燃物體的不確定性，給消防隊(duì)員造成了嚴(yán)重的傷害，如果我們能夠設(shè)計(jì)開發(fā)一款多功能消防機(jī)器人，代替消防隊(duì)員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，探測(cè)火場(chǎng)情況參與滅火救人工作，不僅減少了傷亡，而且還能有效探知現(xiàn)場(chǎng)的情況，方便指揮人員決策。設(shè)計(jì)制造多功能消防機(jī)器人用來代替消防人員進(jìn)入危險(xiǎn)的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行消防滅火和人員搜救工作是未來消防工作所要面臨的選擇。相信不遠(yuǎn)的將來會(huì)有很多先進(jìn)的多功能消防機(jī)器人來代替消防員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)參與滅火救人工作。但是怎樣操作、控制多功能消防機(jī)器人，模擬分析多功能消防機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，測(cè)試多功能消防機(jī)器人的性能，監(jiān)測(cè)多功能消防機(jī)器人在惡劣的火場(chǎng)環(huán)境中的生存如多功能機(jī)器人在惡劣的火場(chǎng)情況下自身是否會(huì)被損壞，自身能否安全運(yùn)行和退出火場(chǎng)等情況，分析多功能消防機(jī)器人數(shù)據(jù)傳輸效果等工作需要通過多功能消防機(jī)器人示教儀來承擔(dān)，基于這個(gè)原因，我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一款可以進(jìn)行消防模擬測(cè)試訓(xùn)練教學(xué)和展示功能的多功能消防機(jī)器人示教儀。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種多功能消防機(jī)器人示教儀，通過這種多功能消防機(jī)器人示教儀來進(jìn)行教學(xué)演示、消防訓(xùn)練、測(cè)試消防機(jī)器人的功能、測(cè)試消防機(jī)器人在不同惡劣環(huán)境下的工作性能以及培訓(xùn)消防參與者學(xué)員，并且根據(jù)此示教儀完成能夠進(jìn)行消防實(shí)戰(zhàn)工作的消防滅火機(jī)器人的制作。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種多功能消防機(jī)器人示教儀，包括車體，車體兩側(cè)設(shè)有用于車體行走的履帶輪，所述車體上部前端并列安裝有噴水滅火裝置的噴射水管以及噴粉滅火裝置的噴射粉管，車體上部后端安裝有觀察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的攝像頭和若干個(gè)檢測(cè)火災(zāi)溫度和有害氣體濃度的傳感器，車體上部中端安裝有感知火災(zāi)周圍環(huán)境的探測(cè)儀；
[0005]所述噴水滅火裝置包括安裝在車體上部前端可上下多角度噴射的噴射水管，噴射水管連接有安裝在車體內(nèi)腔的水栗；
[0006]所述噴粉滅火裝置包括安裝在車體上部前端可上下多角度噴射的噴射粉管，噴射粉管上依次連接有安裝于車體內(nèi)腔的干粉倉(cāng)和壓力罐；
[0007]所述車體上部安裝有用于多功能消防機(jī)器人示教儀摔倒后能夠自行爬起的機(jī)械臂；
[0008]所述車體內(nèi)腔安裝有驅(qū)動(dòng)履帶輪、噴水滅火裝置、噴粉滅火裝置、攝像頭、傳感器和和探測(cè)儀工作的電源。
[0009]進(jìn)一步地，所述的水栗連接有外部水源。
[0010]進(jìn)一步地，所述的水栗連接有安裝在車體上部后端的水箱。
[0011]進(jìn)一步地，所述的車體前端安裝有用于照射火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的光源，光源與電源電連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述的電源為可充電的蓄電池。
[0013]進(jìn)一步地，所述的攝像頭外包裹有隔熱層。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)、這種多功能消防機(jī)器人示教儀，產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)方式采用履帶輪驅(qū)動(dòng)的方式，這種驅(qū)動(dòng)方式動(dòng)力大，防沖撞能力強(qiáng)，能夠在復(fù)雜惡劣的環(huán)境下運(yùn)行；
[0016](2)、車體上部后端安裝有探測(cè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的攝像頭和若干個(gè)檢測(cè)火災(zāi)溫度和有害氣體濃度的傳感器，用來感知火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度情況以及有害氣體的情況，攝像頭來探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)景，通過系統(tǒng)本身自帶的遠(yuǎn)程視頻傳輸系統(tǒng)把獲取的信息反饋到控制終端，以便操控人員能夠及時(shí)掌握火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)狀；
[0017](3)、車體上部前端并列安裝有噴水滅火裝置和噴粉滅火裝置，水粉滅火切換功能，這種多功能消防機(jī)器人示教儀能夠自動(dòng)識(shí)別判斷現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，并據(jù)此決定采取干粉滅火還是采用噴水滅火；
[0018](4)、具有爬坡上樓的能力，具有較強(qiáng)的防撞功能能夠承受一定的外界沖撞，傾斜矯正功能，當(dāng)機(jī)器人意外摔倒后能夠利用自身的機(jī)械臂自我矯正爬起，還能夠利用自身的機(jī)械臂進(jìn)行火場(chǎng)人員施救工作；
[0019](5)、采用防火隔熱效果的材料對(duì)產(chǎn)品易損部件都進(jìn)行了嚴(yán)密的封裝，保護(hù)產(chǎn)品易損部件；
[0020](6)、車體采用放火防水材料制作，不僅可以放火、防水、還能確保不受現(xiàn)場(chǎng)有毒有害氣體的干擾。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型的俯視圖。
[0024]圖中1.車體，2.履帶輪，3.噴射水管，4.噴射粉管，5.攝像頭，6.傳感器，7.水箱，8.機(jī)械臂，9.光源，10.探測(cè)儀。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0026]如圖1和圖2所示的多功能消防機(jī)器人示教儀，包括車體I，車體I兩側(cè)設(shè)有用于車體I行走的履帶輪2，車體I上部前端并列安裝有噴水滅火裝置的噴射水管3以及噴粉滅火裝置的噴射粉管4，車體I上部后端安裝有觀察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的攝像頭5和若干個(gè)檢測(cè)火災(zāi)溫度和有害氣體濃度的傳感器6，車體I上部中端安裝有感知火災(zāi)周圍環(huán)境的探測(cè)儀10;噴水滅火裝置包括安裝在車體I上部前端可上下多角度噴射的噴射水管3，噴射水管3連接有安裝在車體I內(nèi)腔的水栗;噴粉滅火裝置包括安裝在車體I上部前端可上下多角度噴射的噴射粉管4，噴射粉管4上依次連接有安裝于車體I內(nèi)腔的干粉倉(cāng)和壓力罐;車體I上部安裝有用于多功能消防機(jī)器人示教儀摔倒后能夠自行爬起的機(jī)械臂8;車體I內(nèi)腔安裝有驅(qū)動(dòng)履帶輪
2、噴水滅火裝置、噴粉滅火裝置、攝像頭5、傳感器6和探測(cè)儀10工作的電源。
[0027]水栗連接有安裝在車體I上部后端的水箱7;車體I前端安裝有用于照射火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的光源9，光源9與電源電連接;電源為可充電的蓄電池;攝像頭5外包裹有隔熱層。
[0028]這種多功能消防機(jī)器人示教儀能夠在第一時(shí)間通過攝像頭5、傳感器6和紅外探測(cè)儀10檢查火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇K端設(shè)備上，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的顯示，同步更新，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線操控，通過多功能消防機(jī)器人示教儀自身的通訊系統(tǒng)完成終端和機(jī)器人之間的無(wú)線控制工作。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的受災(zāi)情況，做出及時(shí)判斷采取有效的應(yīng)對(duì)措施，反應(yīng)迅速，能夠很好地控制火勢(shì)。
[0029]這種多功能消防機(jī)器人示教儀具有較強(qiáng)的防撞傷功能，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)一些倒塌的建筑物，不能對(duì)機(jī)器人構(gòu)成傷害，不會(huì)影響它的正常滅火行動(dòng)，履帶輪2行走具有動(dòng)力大，能夠在復(fù)雜的惡劣環(huán)境自由運(yùn)動(dòng)。同時(shí)在車體I上部安裝有用于多功能消防機(jī)器人示教儀摔倒后能夠自行爬起的機(jī)械臂8，確保機(jī)器人能夠在運(yùn)動(dòng)過程中穩(wěn)定，以及不小心摔倒能夠自己爬起，同時(shí)可以利用自帶的機(jī)械臂8搶救火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的人員。
[0030]車體I上部前端并列安裝有噴水滅火裝置3和噴粉滅火裝置4，具有干粉和噴水滅火的功能，通過攝像頭5、傳感器6和紅外探測(cè)儀10自動(dòng)識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)火源成份，并據(jù)此判斷采用何種滅火方式如用水滅火還是用干粉滅火，能夠適應(yīng)不同的火源情況下的滅火行動(dòng)，可以利用水箱7或者采用外界的水源進(jìn)行噴水滅火；同時(shí)為了防止干粉把噴水口堵住，我們采用了兩個(gè)通道的裝置，有效的防止干粉堵住滅火口。該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中，考慮到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣的環(huán)境，所以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中利用阻燃隔熱防火的材料來對(duì)內(nèi)部的電子元器件和易損部件進(jìn)行有效的保護(hù)，利用航天技術(shù)中的防高溫防電磁干擾技術(shù)，采用高能電池確保機(jī)器人動(dòng)力充足。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的有害氣體對(duì)機(jī)器人沒有任何的傷害。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，我們通過增加一定的傳感器6來感知火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況，能夠掌握現(xiàn)場(chǎng)的溫度、有害氣體的濃度、現(xiàn)場(chǎng)損壞狀況以及現(xiàn)場(chǎng)人員的感知，并把獲取的信息發(fā)送到控制終端，方便操控人員和決策人員即使掌握火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行科學(xué)合理的滅火行動(dòng)。
[0031]針對(duì)不同的火災(zāi)環(huán)境，車體I兩側(cè)的履帶輪2可以跟換不同規(guī)格的履帶輪子，方便多功能消防機(jī)器人示教儀能夠快速運(yùn)行，并且提高它的爬坡能力，在受阻擋的情況下，增加它的運(yùn)行動(dòng)力。我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中考慮到給攝像頭5增加隔熱層，采用全景攝像頭5能夠有效的擴(kuò)大操控人員的視野。
[0032]現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有一些倒塌或者是煙霧彌漫的情況發(fā)生，它可以自己輕松的翻越，即使倒下了，也可以通過自帶的機(jī)械臂8來自行爬起。當(dāng)遇到煙霧的情況下，可能會(huì)有一些有毒的氣體，對(duì)于機(jī)器而言都沒有關(guān)系，在黑暗中它可以開啟前置的光源9照明，或者利用探測(cè)儀10感知周圍環(huán)境。
[0033]利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代先進(jìn)的GPS的定位功能，能夠隨時(shí)確定它的位置，利用機(jī)器人自帶的多種傳感器可以及時(shí)感知環(huán)境溫度、有害氣體濃度等信息，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理和傳輸技術(shù)，可以快速有效地獲取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)景信息，方便遠(yuǎn)程操作控制。
[0034]這種多功能消防機(jī)器人示教儀設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，功能完善，能夠替代人工消防員進(jìn)行消防滅火作業(yè);產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)，理念先進(jìn);實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)軟件，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，自動(dòng)控制，傳感器的應(yīng)用，機(jī)械加工，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有機(jī)的統(tǒng)一;該產(chǎn)品能夠滿足教學(xué)演示、操作訓(xùn)練、系統(tǒng)測(cè)試等工作需要。
[0035]上述實(shí)施方式只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能消防機(jī)器人示教儀，其特征在于:包括車體(I)，車體(I)兩側(cè)設(shè)有用于車體(I)行走的履帶輪(2)，所述車體(I)上部前端并列安裝有噴水滅火裝置的噴射水管(3)以及噴粉滅火裝置的噴射粉管(4)，車體(I)上部后端安裝有觀察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的攝像頭(5)和若干個(gè)檢測(cè)火災(zāi)溫度和有害氣體濃度的傳感器(6)，車體(I)上部中端安裝有感知火災(zāi)周圍環(huán)境的探測(cè)儀(10); 所述噴水滅火裝置包括安裝在車體(I)上部前端可上下多角度噴射的噴射水管(3)，噴射水管(3)連接有安裝在車體(I)內(nèi)腔的水栗； 所述噴粉滅火裝置包括安裝在車體(I)上部前端可上下多角度噴射的噴射粉管(4)，噴射粉管(4)上依次連接有安裝于車體(I)內(nèi)腔的干粉倉(cāng)和壓力罐； 所述車體(I)上部安裝有用于多功能消防機(jī)器人示教儀摔倒后能夠自行爬起的機(jī)械臂(8)； 所述車體(I)內(nèi)腔安裝有驅(qū)動(dòng)履帶輪(2)、噴水滅火裝置、噴粉滅火裝置、攝像頭(5)、傳感器(6)和和探測(cè)儀(10)工作的電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能消防機(jī)器人示教儀，其特征在于:所述的水栗連接有外部水源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能消防機(jī)器人示教儀，其特征在于:所述的水栗連接有安裝在車體(I)上部后端的水箱(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能消防機(jī)器人示教儀，其特征在于:所述的車體(I)前端安裝有用于照射火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的光源(9)，光源(9)與電源電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能消防機(jī)器人示教儀，其特征在于:所述的電源為可充電的蓄電池。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能消防機(jī)器人示教儀，其特征在于:所述的攝像頭(5)夕卜包裹有隔熱層。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK205487087SQ201620031225
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月13日
【發(fā)明人】朱寶生, 嚴(yán)生春, 馮益斌, 寇超勇
【申請(qǐng)人】常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院