[發明專利]一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機器人

在審

• 申請號: 201210589035.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103075175A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 石立宏;王洪波;顧綺芳;張玉琴;王曉蕓
• 申請（專利權）人: 無錫佑仁科技有限公司
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;B25J11/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域??

本發明涉及一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機器人，屬于消防設備領域。

背景技術??

隧道是重要的基礎設施，并在區域經濟發展上扮演至關重要的角色，隧道中一旦發生火災，由于濃煙、照明等條件限制，消防人員很難接近火源，若不能及時撲滅火源，大量濃煙在隧道內積聚，高溫積熱不散會造成隧道崩裂或汽車油箱爆炸，火災及爆炸造成的破壞與產生的有毒物質還將嚴重危及救災人員和周圍居民的生命與財產安全。然而，現有的消防設備無法滿足隧道滅火的需要，為了防止和減少救災人員在撲救過程中所造成的傷亡，研制能夠滿足隧道滅火要求的機器人，代替滅火救災人員進入充滿危險的災害現場，保護消防人員的生命安全勢在必行。

發明內容???

本發明的目的在于提供一種能夠在隧道實現自主移動和消防滅火的機器人。

??為達成所述目的，本發明提供一種軌跡受約束的懸掛式隧道滅火機器人，包括箱體、導桿、注水管道、導軌、火源探測傳感器、軟水管、增壓泵、快換接頭上部、移動裝置、導向裝置、換接裝置和滅火裝置；所述的導軌和注水管道焊接在一起并通過導桿焊接在隧道頂部，所述的注水管道上設置有快換接頭上部，快換接頭上部與換接裝置連接，換接裝置、增壓泵和滅火裝置均通過軟水管連接固定在注水管道下方的箱體上，移動裝置和導向裝置的一端固定在箱體一側，另一端設置在導軌上；箱體上還設置有火源探測傳感器。

????進一步地，所述的移動裝置包括電機、電機架、聯軸器、下套杯、驅動輪、上套杯、下軸承座、上主軸、上軸承座、上錐齒輪、軸端擋板、下錐齒輪和下主軸，其中電機架、上軸承座、下軸承座固連于箱體之上，電機固定于電機架上；下套杯、下錐齒輪、下軸承座、軸端擋板安裝于下主軸上，組成下驅動軸系；下驅動軸系一端與電機通過聯軸器相連，一端與上錐齒輪配合；上套杯、上錐齒輪、上軸承座安裝于上主軸上，組成上驅動軸系；上驅動軸系一端與下錐齒輪配合，一端和驅動輪相連，驅動輪設置在導軌內；電機把動力通過聯軸器、下主軸傳遞給下錐齒輪，下錐齒輪通過嚙合把動力傳遞給上錐齒輪，上錐齒輪通過上主軸把動力傳遞給驅動輪，驅動輪通過與導軌間的摩擦帶動箱體前進。

????進一步地，所述的導向裝置包括導輪軸、輪架、導向輪、導輪上轉動蓋、導輪上桿、自制180度接頭、導輪安裝支桿和連接法蘭，其中導向輪和輪架通過導輪軸連接；導輪上桿與自制180度接頭相連、導輪上傳動蓋套在導輪上桿上，組成U型連桿，實現導向輪的轉向；U型連桿一端與輪架焊接，一端與導輪安裝支桿相連；導輪安裝支桿與連接法蘭相連，將導向裝置固定于箱體上；導向輪置于導軌內，通過U型連桿的轉動實現導向輪在導軌上靈活轉彎，實現機器人在預設導軌上行走的導向。

????進一步地，所述的換接裝置包括聯軸器、曲軸、連桿下圓、連桿、滑槽機架、滑槽、接頭、接口、位置傳感器、快換接頭下部、自制內徑50T管接頭、電機架和電機，其中自制內徑50T管接頭上端與快換接頭下部螺紋相連，下端與接口相連，左端與接頭相連；連桿下端與連桿下圓以螺紋連接安裝在曲軸上，連桿上端與接口相連，并置于滑槽內，組成曲柄滑塊機構；電機架與箱體固連，電機固定于電機架上；安裝在快換接頭下部的位置傳感器能夠定位距著火點最近的快換接頭上部的位置，當機器人到達指定位置后，電機啟動，通過聯軸器帶動曲柄滑塊機構運動，推動快換接頭下部與快換接頭上部對接，從而可將水從管道引入軟水管中。??

??????進一步地，所述的滅火裝置包含關節一和關節二，其中關節一含有大齒輪、小齒輪、基座、電機架、小主軸、聯軸器、電機、立柱、大主軸和壓塊，其中壓塊一端與大主軸以螺釘相連，一端嵌在大臂內，關節一含有的基座、電機架與箱體固連，聯軸器一端與電機與相連，一端與小主軸小端相連；電機通過聯軸器帶動小主軸旋轉，小主軸通過小齒輪和大齒輪嚙合，帶動大主軸旋轉，帶動壓塊左右搖擺，從而帶動與壓塊相連的大臂運動，實現末端噴嘴左右位置的調節；所述的關節二含有小齒輪軸、聯軸器、電機架、電機、末端噴嘴、大臂、大齒輪、大齒輪軸、后殼和小齒輪，其中大齒輪與后殼相連，固定于箱體之上；電機通過電機架固定在大臂上，并通過聯軸器與小齒輪軸的小端相連；末端噴嘴與軟水管相連，且穿過大臂，可隨大臂運動；電機通過聯軸器帶動小齒輪軸旋轉，小齒輪繞固定的大齒輪旋轉嚙合，帶動大臂上下俯仰運動，從而實現末端噴嘴上下位置的調節。