内攻近战消防机器人的制作方法

本发明涉及消防设备领域，具体地说是一种可以遥控进入火场进行内攻近战灭火作业的内攻近战消防机器人。

背景技术：

商场、仓库、办公楼等大型建筑物一旦发生火灾，由于建筑物内部情况复杂，火情难以判断，消防员如果强行进入火场灭火将会冒着极大生命危险，为保证消防员的人身安全，有关部门已经严令禁止消防员的此种行为，但若不及时进入火场灭火,很多时候又难以有效控制火势，只能等待火势自然减弱后再进行灭火作业，这又可能造成巨大的人员伤亡及财产损失，因此消防官兵为职责冒险进入火场的事情仍时有发生，为保证消防官兵的人身安全同时又能有效控制火势，迫切需要一种能遥控进入火场进行火势侦查及灭火的消防设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种内攻近战消防机器人，可遥控进入火场进行火势侦查及内攻近战灭火作业，有效控制火情。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种内攻近战消防机器人，包括转座和车体，转座设置于车体上，在所述转座的前侧设有喷水炮筒，所述喷水炮筒上侧设有摄像头，在所述转座上侧设有防火分隔水幕带和用于形成防护水幕的洒水喷头，所述转座内设有用于控制喷射的分水系统，所述分水系统通过消防水管与消防车相连，车体内设有控制模块单元，所述控制模块单元通过线路总成与火场外的控制系统相连，所述转座和车体内侧设有耐火层。

所述防火分隔水幕带包括多个水幕喷头，所述转座内沿内壁设有蓄水腔，所述水幕喷头均与所述蓄水腔相通。

所述分水系统包括一个电控阀总成以及一个与所述电控阀总成的进水口相连的输入管，所述输入管的另一端延伸至车体外并设有用于与消防水管相连的输入接口。

所述车体两侧设有行走履带机构，所述行走履带机构包括行走履带、动力轮、行走轮、托轮和行走电机，其中在车体前后两端分别设 有两对动力轮，车体两侧底部分别设有行走轮，车体两侧的顶部分别设有托轮，车体两侧的行走履带分别依次绕过同侧的动力轮、行走轮和托轮，在车体内设有两个行走电机，两个行走电机分别与车体两侧后端的动力轮相连。

所述车体内设有驱动所述转座旋转的转向机构，所述转向机构包括转向电机、齿轮和回转支承，其中转向电机垂直固装于车体内部的腔体底面，所述齿轮固装在所述转向电机的输出轴上并与所述回转支承的外环齿轮啮合，转座与所述回转支承的外环齿轮固连，所述回转支承的内环固设于车体内。

所述线路总成外部依次套设有绝缘层以及耐火层，所述车体内设有伸出至转座外的天线。

所述车体后侧设有用于辅助拖曳消防水管和线路总成的拖曳车，所述拖曳车包括车轮和车架，所述车架前端设有可张开的水管卡箍，后端设有导向箍，消防水管通过所述水管卡箍和导向箍水平固装于车架上，且消防水管前端的接口通过所述水管卡箍夹持，在车架的前后两端分别设有一个可张开的线路总成卡箍，线路总成通过所述线路总成卡箍水平固装于车架上。

所述水管卡箍和线路总成卡箍结构相同，均包括两个卡爪和复位弹簧，两个卡爪扳开后分别压缩两侧的复位弹簧，松开后卡爪自动复位。

所述转座的后侧设有用于抵消喷水后座力的后座炮筒。

所述车体两侧分别设有用于抵消喷水后座力的增重水囊。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明遥控进入火场并通过设置于喷水炮筒上侧的摄像头观察火场情况，灭火时本发明先通过转座上的防火分隔水幕带分隔火域，然后再通过喷水炮筒逐个火域灭火，达到有效控制火情的目的，同时本发明在转座上侧设有洒水喷头用于形成防护水幕以保护车体。

2、本发明在车体两侧设有行走履带，可越过各种障碍，保证车体在火场内顺利行驶，同时车体上的转座可以旋转以适应火场内的复杂情况。

3、本发明在转座和车体的壳体内侧设有耐火层，以保护车体内的各种装置不受火场影响，车体与火场外部相连的线路总成也套设有耐火层。

4、本发明整体重量较轻，体积较小，总重量不超过60kg，消防 作业时，消防官兵可以将其放置在容积较大的背包中背运。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1中车体内部结构示意图，

图3为图1中转座的剖视图，

图4为图3中转座的侧视图，

图5为图1中拖曳车的结构示意图，

图6为图5中拖曳车的俯视图，

图7为图1中本发明车体和转座的壳体结构示意图，

图8为图1中本发明的使用状态示意图，

图9为图1中本发明设有增重水囊时的示意图，

图10为图9中增重水囊的工作状态示意图。

其中，1为喷水炮筒，2为摄像头，3为洒水喷头，4为防火分隔水幕带，5为天线，6为转座，7为车体，8为动力轮，9为拖曳车，10为消防水管，11为托轮，12为行走轮，13为腔体，14为行走电机，15为控制模块单元，16为回转支承，17为齿轮，18为第二出水口，19为蓄水腔，20为水幕喷头，21为车轮，22为水管卡箍，23为车架，24为导向箍，25为接口，26为壳体，27为耐火层，28为防火分隔水幕，29为防护水幕，30为电控阀总成，31为第一出水口，32为输入接口，33为输入管，34为线路总成，35为线路总成卡箍，36为后座炮筒，37为增重水囊。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～4所示，本发明包括转座6和车体7，其中半球状的转座6可转动地设置于车体7上，在所述转座6的前侧设有喷水炮筒1，在所述转座6上侧沿左右方向设有两条平行的防火分隔水幕带4，两个洒水喷头3分设于两条防火分隔水幕带4的前后两侧，如图3～4所示，每条防火分隔水幕带4均包括多个呈弧状均布于转座6上侧的水幕喷头20，且两条防火分隔水幕带4的水幕喷头20交错设置，每条防火分隔水幕带4的水幕喷头20同时喷水时即形成一个扇面的防火分隔水幕28用于分隔火域，位于两条防火分隔水幕带4前后两侧的洒水喷头3喷水时形成防护车体7用的防护水幕29，本实施例中，所述洒水喷头3为消防用直立型洒水喷头，在转座6内设有用于控制所述喷水炮筒1、防火分隔水幕带4和洒水喷头3喷射的分水系统，所述分水系统通过消防水管10与消防车相连，所述喷水炮筒1、防 火分隔水幕带4和洒水喷头3通过消防车上的水泵提供喷射压力，所述车体7两侧设有行走履带机构，在车体7内设有驱动所述转座6旋转的转向机构以及多个与火场外的控制系统相连的控制模块单元15，如图7所示，本发明在转座6和车体7的壳体26内侧设有耐火层27用以保护内部装置不受火情影响，本实施例中，所述耐火层27由耐火酚醛制成，本发明还在喷水炮筒1的上侧设有用于观察火情的摄像头2，本实施例中所述摄像头2为红外线摄像头，本发明在车体10后侧设有拖曳车9。

如图1～3所示，在所述转座6内，沿转座6内壁设有一个横截面为弧状的蓄水腔19，所述水幕喷头20均与所述蓄水腔19相通，设置于转座6内的分水系统包括一个电控阀总成30和一个输入管33，所述电控阀总成30包括一个进水口和多个出水口，所述输入管33与所述电控阀总成30的进水口相连，所述输入管33的另一端延伸至车体7外并设有用于与消防水管10相连的输入接口32，所述电控阀总成30的第一出水口31通过管路与所述喷水炮筒1相连，所述电控阀总成30的第二出水口18通过管路与转座6内的蓄水腔19相连，所述电控阀总成30的另外还有两个出水口分别通过管路与转座6上侧的两个洒水喷头3相连。本发明进入火场后，在行驶过程中，两个洒水喷头3喷水形成防护水幕29保护车体7，当本发明行驶到指定区域后，洒水喷头3继续喷水防护，同时电控阀总成30与蓄水腔19相连的管路开启，使两条防火分隔水幕带4喷水形成两道防火分隔水幕28分隔火域，火域分隔完成后，洒水喷头3和防火分隔水幕带4均停止喷水，喷水炮筒1开始喷水灭火作业，对单个火域实施灭火，上述各个管路之间的启闭转换即通过所述电控阀总成30控制实现，此为本领域公知技术。

如图1～2所示，所述车体7两侧设有行走履带机构，所述行走履带机构包括行走履带、动力轮8、行走轮12、托轮11和行走电机14，其中在车体7前后两端分别设有两对动力轮8，车体7两侧底部分别设有数量相同的行走轮12，车体7两侧的顶部分别设有数量相同的托轮11，每个托轮11的顶部均与车体7前后两端的动力轮8顶部平行，车体7两侧的行走履带分别依次绕过同侧的动力轮8、行走轮12和托轮11，在车体7内部的腔体13中设有两个行走电机14，两个行走电机14分别与车体7两侧后端的动力轮8相连以驱动行走履带运行，本发明通过两个行走电机14各自控制一条行走履带实现 车体的前进、后退功能，并利用两侧差速实现转向功能。

如图2所示，所述车体7内还设有驱动所述转座6旋转的转向机构，所述转向机构包括转向电机、齿轮17和回转支承16，其中转向电机垂直固装于车体7内部的腔体13底面上，所述齿轮17固装在所述转向电机的输出轴上并与所述回转支承16的外环齿轮啮合，转座6即与所述回转支承16的外环齿轮固连，所述回转支承16的内环通过一个支架固设于车体7内，转向电机通过所述齿轮17和回转支承16传动驱动所述转座6旋转，如图2～3所示，所述输入管33穿过所述回转支承16中部的通孔和以及安装所述电控阀总成30的安装板后进入转座6内与所述电控阀总成30的进水口相连，所述输入管33为软管且长度须保证不影响转座6左右转向。

如图1～2所示，在喷水炮筒1的上侧设有用于观察火情的摄像头2，在车体7内设有多个用于控制所述行走电机14、转向电机、电控阀总成30和摄像头2的控制模块单元15，各个控制模块单元15的信号线路汇合在一起形成线路总成34，所述线路总成34外部依次套设有绝缘层以及由耐火酚醛制成的耐火层，控制模块单元15通过所述线路总成34与设立于火场外的指挥部控制系统相连，在车体7内还设有伸出至转座6外、可用于实现无线遥控的天线5。

本发明进入火场后，车体7拖曳不断释放长度的消防水管10和线路总成34前进，为保证车体7的行驶顺畅，本发明在车体7后侧设有拖曳车9，如图5～6所示，所述拖曳车9包括四个车轮21和一个呈工字型的车架23，车轮21分别安装在车架23两个横梁的端部，消防水管10和线路总成34均水平固装于所述车架23上，所述车架23中部竖直梁的前端设有水管卡箍22，后端设有导向箍24，在车架23前后两侧的横梁上分别设有一个线路总成卡箍35，所述水管卡箍22和线路总成卡箍35结构相同，均包括两个卡爪和复位弹簧，两个卡爪扳开后分别压缩两侧的复位弹簧，松开后卡爪即自动复位将物体夹紧，如图6所示，固定消防水管10时，先使消防水管10穿过导向箍24并将消防水管10前端的接口25与车体7后侧的输入接口32相连，然后扳开水管卡箍22将消防水管10的接口25放入所述水管卡箍22内夹持固定，线路总成34则通过扳开两个线路总成卡箍35夹持固定。

喷水炮筒1在喷水时由于喷水量较大，会产生较大的后座力，易使车体7发生倾翻，本发明通过设置后座炮筒36或者设置增重水囊 37来抵消后座力。如图8所示，当采用后座炮筒36方式时，所述后座炮筒36设置于转座6的后侧，所述后座炮筒36的出水口直径小于入水口直径，并且所述后座炮筒36的出水口直径为喷水炮筒1口径的一半，所述后座炮筒36通过管路与电控阀总成30的一个出水口相连，当前侧的喷水炮筒1喷水时，后座炮筒36同时喷水以抵消前侧喷水炮筒1的后座力。如图9～10所示，当采用增重水囊37方式时，两个增重水囊37分别设置于车体7两侧的行走履带机构上方，每个增重水囊37均通过管路与电控阀总成30的一个出水口相连，当本发明到达指定位置后，洒水喷头3和防火分隔水幕带4均停止喷水，增重水囊37先进行注水以增大车体7重量防止倾翻，然后喷水炮筒1开始喷水灭火作业，每个增重水囊37注满水后的体积为0.5立方米。

本发明的工作原理为：

本发明由建筑物的窗户或门送入火场，进入火场后，本发明通过火场外的控制系统遥控行驶进入指定位置，并且本发明在移动和灭火作业时，控制系统的电脑屏幕上会实时显示由摄像头2传回的火情现场画面供参考，另外如果能够及时获得建筑物燃烧楼层的平面图资料，也可以将平面图资料传输入本发明内相应的控制模块中供本发明自动分析路径行驶至指定区域，此为本领域公知技术。

如图8所示，当本发明在行驶过程中，两个洒水喷头3喷水形成防护水幕29保护车体7，当本发明行驶到指定区域后，洒水喷头3继续喷水，同时电控阀总成30控制与蓄水腔19相连的管路开启，使两条防火分隔水幕带4向上喷水形成两道防火分隔水幕28分隔火域，此时与喷水炮筒1相连的管路依然处于关闭状态，当火域分隔完成后，洒水喷头3和防火分隔水幕带4均停止喷水，喷水炮筒1开始喷水灭火作业，对分隔后的火域逐个实施灭火，在火势较大时或现场情况复杂时可以将多个本发明同时送入火场相互配合作业。