[實用新型]一種載人航天器艙內智能滅火機器人

有效

• 申請號: 201820735989.4
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN208355966U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 李宗峰;張琛
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間應用工程與技術中心
• 主分類號: A62C3/08
• 分類號: A62C3/08;A62C31/24;A62C31/05;A62C37/40
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

本實用新型涉及一種載人航天器艙內智能滅火機器人，涉及機械智能化領域。該機器人包括機械臂、推進器、控制器、供電設備、傳感器、熱控結構、通信設備、電控設備和支撐結構；推進器包括儲氣結構、共軸雙螺旋槳、主噴嘴和分布于機身主體上的運動噴嘴，控制機器人運動狀態；通過機身攜帶的各種傳感器，建立場景地圖，可使機器人開啟滅火模式和巡檢模式；本實用新型可為載人航天器艙內發生的小范圍火災進行快速滅火，以保障航天員和艙室安全，并協助完成空間科學實驗和空間探測活動。

技術領域

本實用新型涉及機械自動化技術領域，尤其涉及一種載人航天器艙內智能滅火機器人。

背景技術

隨著載人航天工程的發展，未來將建立長期在軌運行的載人航天器，供多名航天員巡訪、長期工作和生活，以支持大量的空間科學實驗和空間探測活動，對于長期在軌運行的載人航天器而言，火災安全是必須妥善解決的最重要問題之一。歷史上各種載人航天器中一直都安裝有固定式和手持式滅火器。但是兩種滅火器都有很大的缺點，無法適應航天器艙內微重力的環境。隨著現代各領域科學技術的快速發展，移動機器人在各領域己有廣泛應用。隨著相關支撐技術的不斷進步，在一些人類不適應或力所不及的環境下，如宇宙、海洋、火災、放射性區域等，移動機器人能夠很好地代替人類完成一些工作。

所以，實用新型一種可以適用于載人航天器艙內的智能滅火機器人，以此代替航天員進行著火初期、小范圍的滅火操作，使航天員可以遠離著火點，避免濃煙、高溫和有毒氣體對生命安全產生的威脅。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種載人航天器艙內智能滅火機器人，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種載人航天器艙內智能滅火機器人，主要包括機身主體和機械臂，所述機械臂安裝在所述機身主體上，所述機身主體包括推進器、控制器、供電設備、傳感器、熱控結構、通信設備、電控設備和支撐結構；

所述推進器包括主噴嘴、分布在所述機身主體上的運動噴嘴、儲氣結構和共軸雙螺旋槳；所述主噴嘴與所述共軸雙螺旋槳分別位于所述機身主體的兩側，所述儲氣結構放置于兩個氣瓶卡槽中間，所述儲氣結構包括氣瓶、膨脹室、減壓閥和多通接口，所述氣瓶通過所述多通接口與所述主噴嘴和所述運動噴嘴相連；

優選的，為了保護所述機器人及太空艙內人員安全，在共軸雙螺旋槳外設置槳葉保護罩；

所述支撐結構用于支撐整個機身主體，由外殼、結構支架和加強板采用26面體結構構成；

優選的，所述氣瓶中存有液態二氧化碳，所述液態二氧化碳經所述減壓閥至所述膨脹室，氣化后通過所述多通接口供給所述主噴嘴和所述運動噴嘴；

所述主噴嘴與所述運動噴嘴均包括噴嘴頭和內置的電磁閥(圖中未示出)；

優選的，所述機械臂位于所述機身主體上端，采用二自由度機械臂，通過傳動裝置，當機器人自由運動時，所述機械臂收回機身主體內；當機器人開啟自鎖功能時，所述機械臂伸出機身主體來抓住艙壁上的把手來固定自身。

優選的，所述控制器采用立方星載計算機和Raspberry Pi控制器(樹莓派控制器)，采用ROS系統(機器人操作系統)進行分布式計算；所述供電設備是鋰電池，可由人工更換或者通過充電接口進行無線充電；所述的傳感器包括RGB-D相機、紅外熱成像儀、激光雷達和內置于控制器中的慣性測量單元；所述電控設備用來進行電量的分配，給各個電磁閥供電從而控制通斷，給各個傳感器供電，給電機供電驅動螺旋槳；所述的熱控結構包括安裝在所述控制器、所述通信設備和所述電控設備中的散熱片；所述的通信設備實現所述控制器、所述傳感器的所有信息與航天員上位機的傳輸與交換，向所述機器人發送指令，并備份所有信息。