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专利号: 2022105352552
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种攀爬式灭火机器人,其特征在于,包括行进系统(1)、安装在所述行进系统(1)上的灭火系统(2)以及蓄电池(24),所述行进系统(1)包括底盘(11)和履带机构,所述底盘(11)中设有行进电机(1111)和输出轴(1114),所述履带机构包括驱动齿轮、履带本体(124)以及墙面攀附装置(13),所述行进电机(1111)与所述输出轴(1114)传动连接,所述输出轴(1114)与所述驱动齿轮传动连接,所述驱动齿轮设有用以带动所述履带本体(124)的传动齿,所述墙面攀附装置(13)包括可控式吸盘(131)和真空发生器(132),所述可控式吸盘(131)设置在所述履带本体(124)中,且吸盘口(1311)朝向外侧用以吸附墙面,所述真空发生器(132)与所述可控式吸盘(131)相连以产生负压,所述行进电机(1111)和所述真空发生器(132)均与所述蓄电池(24)相连。

2.根据权利要求1所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述履带机构为三角式履带装置(12),所述三角式履带装置(12)包括三个所述驱动齿轮,其中一个所述驱动齿轮为主动齿轮(122),另外两个所述驱动齿轮为从动齿轮(123),所述三角式履带装置(12)还包括三角板(125),三个所述驱动齿轮分别与所述三角板(125)的三个端部可转动地连接,所述三角式履带装置(12)还包括设置在所述三角板(125)中央的固定轴(127),所述固定轴(127)外周设有传动齿轮(121),所述传动齿轮(121)与所述主动齿轮(122)通过皮带传动,所述行进电机(1111)与所述传动齿轮(121)传动连接。

3.根据权利要求2所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述可控式吸盘(131)远离所述吸盘口(1311)的一侧设有管状的气嘴(1312),所述气嘴(1312)一端与吸盘本体相连,另一端与排气连接管(1314)中部的侧壁相连,所述墙面攀附装置(13)还包括沿所述可控式吸盘(131)排列方向设置的吸气软管(133),所述排气连接管(1314)的一端与所述吸气软管(133)相连,另一端封闭,所述真空发生器(132)包括真空泵(1323),所述真空泵(1323)通过所述吸气软管(133)与两个以上的所述可控式吸盘(131)相连。

4.根据权利要求3所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述履带本体(124)远离所述驱动齿轮的一侧设有安装槽,所述吸盘本体设置于所述安装槽中,所述吸盘本体与所述安装槽之间设有压缩弹簧(1313),所述压缩弹簧(1313)将所述吸盘本体推至不低于所述安装槽槽口的位置。

5.根据权利要求4所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述底盘(11)包括外壳和4根输出轴(1114),所述外壳包括上底板(111)、下底板(112)以及位于二者之间的侧板(113),所述灭火系统(2)设置在所述上底板(111)上,所述外壳内设有2个齿轮箱(114),所述齿轮箱(114)中设有减速齿轮组,2个所述齿轮箱(114)分别设置在所述底盘(11)的左右两侧,所述行进电机(1111)为2台,所述减速齿轮组的末级与1根所述输出轴(1114)相连,所述行进电机(1111)与所述减速齿轮组的首级相连。

6.根据权利要求5所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述底盘(11)中设有旋转通电机构,所述旋转通电机构的固定端与所述蓄电池(24)电连接,所述输出轴(1114)为空心轴,所述空心轴中设有导电连杆,所述导电连杆的第一端与所述旋转通电机构的转动端相连,所述导电连杆的第二端穿过所述空心轴延伸至所述三角式履带装置(12)外侧,所述导电连杆的第二端通过导线与所述真空泵(1323)相连。

7.根据权利要求6所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述履带本体(124)的侧壁设有向外延伸的出线管(1342),所述空心轴的端部设有星形接线管,所述星形接线管包括插入所述空心轴中的主管(1344)和沿所述主管(1344)径向向外延伸的支管(1341),所述支管(1341)和所述出线管(1342)之间设有伸缩管组件(1343),所述主管(1344)与所述空心轴可转动地连接,所述导电连杆设置在所述主管(1344)中,所述导线穿过所述出线管(1342)、所述伸缩管组件(1343)以及所述支管(1341)与所述导电连杆相连。

8.根据权利要求7所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述行进系统(1)还包括用以清理所述可控式吸盘(131)的所述吸盘口(1311)的除尘装置(14),所述除尘装置(14)包括罩设于所述履带本体(124)上方的安装罩(141),所述安装罩(141)内部具有朝向所述履带本体(124)的安装面,所述安装面上设有用以清理所述吸盘口(1311)的毛刷(142)和用以吸附铁磁性杂物的磁性吸块(143)。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述灭火系统(2)包括灭火弹发射装置(21)、喷水装置(22)和集装箱(23),所述集装箱(23)安装于所述底盘(11)的上方,所述蓄电池(24)设置在所述集装箱(23)中,所述集装箱(23)前侧设有发射孔(232),所述灭火弹发射装置(21)设置在所述集装箱(23)内、并与所述发射孔(232)的位置相对应,所述喷水装置(22)包括水枪(221)和输水机构,所述水枪(221)设置在所述集装箱(23)的顶板上侧,所述集装箱(23)后侧设有用以连接输水管(343)的输水连接口(233),所述输水机构设置在所述集装箱(23)内,所述输水机构的一端与所述输水连接口(233)相连,另一端与所述水枪(221)相连。

10.根据权利要求9所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述灭火弹发射装置(21)包括与所述发射孔(232)相连的管状的发射滑道(212)和与所述发射滑道(212)中部相连的填充滑道(211),所述发射滑道(212)后部设有推送机构。

11.根据权利要求9所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述水枪(221)为2个以上,所述输水机构包括输水软管(223)、分流组件(224)以及转动舵机(222),所述输水软管(223)的出口与所述分流组件(224)的入口相连,所述水枪(221)与所述分流组件(224)的出口一一对应、并采用可转动地连接,所述转动舵机(222)与所述水枪(221)的外侧相连、用以调整所述水枪(221)的方向,所述分流组件(224)的出口还设有流量调节阀(225)、以调整所述水枪(221)的水量。

12.根据权利要求9所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,还包括烟尘吸附系统(3),所述烟尘吸附系统(3)安装在所述底盘(11)上,所述烟尘吸附系统(3)包括风道(317),所述风道(317)入口设有用以抽取烟气的吸烟装置(31),所述风道(317)中设有用以吸收烟气中有害物质的净化装置(32),所述烟道末端设有用以排出清洁气体的排气装置(33)。

13.根据权利要求12所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述风道(317)包括锥形的进风口(316),所述吸烟装置(31)包括吸烟风机和用以将所述吸烟风机与所述风道(317)靠近所述进风口(316)一端相连的支撑架(313),所述吸烟装置(31)还包括设置在所述吸烟风机与所述进风口(316)之间的过滤网(314)。

14.根据权利要求13所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述净化装置(32)包括物理吸附部(321)、氧化吸附部(322)、碱性吸附部(323)以及毒性物质吸附部(324)。

15.根据权利要求12所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述排气装置(33)包括集气外壳(331)和安装在所述集气外壳(331)中的鼓风机(332),所述鼓风机(332)的离心叶轮设置在所述集气外壳(331)中,所述集气外壳(331)设置在所述风道(317)的后端,所述集气外壳(331)中央设有朝向所述净化装置(32)、并与所述离心叶轮位置相对应的进气孔,所述集气外壳(331)的出气孔穿过所述风道(317)的侧壁、延伸至所述风道(317)的外侧。

16.根据权利要求15所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述烟尘吸附系统(3)还包括降温装置(34),所述降温装置(34)包括与所述输水连接口(233)相连的水管(343)、与所述水管(343)远离所述输水连接口(233)的一端相连的水雾发生器(341)以及连接所述水雾发生器(341)与所述集气外壳(331)的出气孔的雾气喷头(342)。

17.根据权利要求9所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,还包括机械臂系统(4),所述机械臂系统(4)包括安装底座(41)、下端与所述安装底座(41)相连的臂装置(42)以及与所述臂装置(42)上端相连的爪装置(43),所述安装底座(41)中设有用以带动所述臂装置(42)转动的底座舵机(413),所述臂装置(42)包括下臂(421)和上臂(423),所述下臂(421)的下端与所述底座舵机(413)相连,所述上臂(423)通过下臂舵机(422)与所述下臂(421)相连,所述上臂(423)中设有上臂舵机(424),所述爪装置(43)与所述上臂舵机(424)相连,所述爪装置(43)中设有用以带动剪切破窗器(435)开合的驱动部。

18.根据权利要求9所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,还包括辅助识别系统(5),所述辅助识别系统(5)包括识别装置(52),所述识别装置(52)包括摄像头(521)、热成像传感器(522)以及星型安装座(526),所述星型安装座(526)具有至少三条安装臂(523),所述摄像头(521)和所述热成像传感器(522)安装在所述安装臂(523)的端部,所述安装臂(523)沿所述星型安装座(526)的周向均匀分布、以使所述摄像头(521)和所述热成像传感器(522)的拍摄区域覆盖360°的周围环境。

19.根据权利要求18所述的攀爬式灭火机器人,其特征在于,所述辅助识别还包括辅助风扇(51),所述集装箱(23)上方设有风扇安装座,所述辅助风扇(51)为两台,两台所述辅助风扇(51)分别设置于所述星型安装座(526)两侧,所述辅助风扇(51)通过转动杆(516)与所述风扇安装座可转动地连接,所述风扇安装座上设有与所述转动杆(516)相连、用以调整所述辅助风扇(51)吹风方向的风扇舵机(511)。