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[专利摘要]本发明公开了一种智能消防巡检灭火机器人，包括灭火器（1）、驱动轮（4）、电机驱动器（6）、电磁阀（8）、舵机（9）、臂（12）、轴承座（15）、锥齿轮（16）、轴（17）、移动控制台（19）、管路（20）、集成电路板（21）、机身（22）、底盘（24）、电机（26）。本发明的智能消防巡检灭火机器人可在白天或夜晚无人状态下替代人工巡检，实现自主巡检、火灾探测、视频传输及实时通讯、报警、灭火等功能，减少火灾损失，减少火灾发生次数。 此外，在配备耐高温装甲的基础上，可在关键时刻或复杂环境下替代消防员进入火灾现场，自动寻找起火点并进行灭火，同时减少人员伤亡。
【专利说明】
智能消防巡检灭火机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及一种智能消防巡检灭火机器人。
【背景技术】
[0002] 据统计，2015年，我国共发生火灾33.8万起，造成1742人死亡，1112人受伤，直接经济损失39.5亿元。其中，较大火灾事故63起，造成234人死亡，114人受伤，直接财产损失2.5亿元。如广东惠州义乌小商品批发市场火灾事故，造成17人死亡，4人受伤，其中1人重伤。云南昆明东盟联丰农产品交易中心火灾事故，造成12人死亡（11人当场死亡，1名伤者在送往医院途中死亡），10人受伤，天津港火灾事故……爆炸共造成165人死亡，目前仍有8人失踪。 另一方面，随着社会经济的发展，超市、大型物流仓库规模和数量不断扩大，大中城市高层高档商务楼宇增多，依靠人力巡检或CCD定位监控已不能满足夜间消防安全保障的要求。同时，家庭生活水平的提高也给消防安全带来巨大的压力，如电器设备的安全隐患、燃气泄漏的危险情况等。因此这些环境中对集探测、消防安全、巡检自动化等功能于一体的智能消防巡检灭火机器人的需求将愈加迫切。
【发明概要】
本发明的目的在于提供一种适用于商业、机构及家庭使用的智能消防巡检灭火机器人，具有探测火灾、报警及自动灭火的功能。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种智能消防巡检灭火机器人，包括灭火器（1）、驱动轮（4）、电机驱动器（6）、电磁阀（8）、舵机（9）、臂架（12）、轴承座（15）、锥齿轮（16）、轴（17）、移动控制台（19）、管路（20）、集成电路板（21）、机身（22）、底盘（24）、电机
（26），灭火器（I）安装在机身（22）、驱动轮（4）、电机驱动装置（6）、底盘（24）及电机
(26)分别安装在机身(22)底部，驱动轮(4)连接电机(26)，电机(26)连接电机驱动器(6)，电磁阀(8)连接管路(20)，舵机(9)连接集成电路板(21)，机臂(12)通过轴承座(15)、锥齿轮(16)和轴(17)连接在机身(22)顶部，移动控制台
（19）通过无线通信模块与集成电路板（21）连接，集成电路板（21）安装在机身（22）顶部。
[0005] 机身(22)上还设置有紧急停止开关(2)、可燃气体传感器(3)、烟雾传感器(7)及LED灯(23)。
[0006]底盘（24）底部安装有红外传感器（5）。
机身（22）顶部还设有双目CCD摄像头（10）、火焰传感器（11）及电源指示灯
（13）。
[0008]机身(22)底部还设置有智能充电传感器(18)和万向轮(25)。
[0009] 移动控制台（19）包括显示屏和控制面板。
[0010] 集成电路板（21）上设置有电机驱动模块、无线传输模块、无线通信模块、传感器信号采集模块、电量显示模块、智能控制模块的模块化集成电路。
[0011] 本发明公开了一种智能消防巡检灭火机器人，该机器人可在白天或夜晚无人状态下替代人类巡检，实现自主巡检、火灾探测、视频传输及实时通讯、报警灭火等功能，减少火灾损失，降低火灾发生次数。另外，在配备耐高温装甲的基础上，可在关键时刻或复杂环境下替代消防员进入火灾现场，自动寻找起火点并灭火，同时减少人员伤亡。
【附图的简要说明】
[0012]图1为本发明智能消防巡检灭火机器人的立体结构示意图。
[0013]图2为本发明智能消防巡检灭火机器人的主视图。
[0014]图3为本发明智能消防巡检灭火机器人的右视图。
[0015]图4为本发明智能消防巡检灭火机器人的俯视图。
[0016]图5为本发明智能消防巡检灭火机器人移动控制台的结构示意图。
[0017] 图中：1、灭火器；2、急停开关；3、可燃气体传感器；4、驱动轮；5、红外传感器；6、电机驱动器；7、烟雾传感器；8、电磁阀；9、舵机；10、双目CCD摄像头；11、火焰传感器；12、机臂；13、电量显示器；14、三通接头；15、轴承座；16、锥齿轮；17、轴；18、智能充电传感器；19、移动控制台；20、管路；21、集成电路板；22、机身；24、底盘；25、万向轮；26、电机。
【详细方式】
[0018] 如图1至图5所示，智能消防巡检灭火机器人包括灭火器1、急停开关2、可燃气体传感器3、驱动轮4、电机驱动6、烟雾传感器7、电磁阀8、舵机9、双目CCD摄像机10、火焰传感器11、机臂12、电量显示器13、三通接头14、轴承座15、锥齿轮16、轴17、智能充电传感器18、移动控制台19、管路20、集成电路板21、机身22、LED灯23、底盘24、万向轮25、电机26。灭火器1安装在机身22内，两灭火器出水口通过三通接头连接14、机身22上安装有急停开关2、可燃气体传感器3、烟雾传感器7、LED灯23，分别安装有驱动轮4、电机驱动器6、底盘24、智能充电传感器18、万向轮25、电机26。 机身22底部安装有驱动轮4与电机26连接，底盘24底部安装有红外传感器5，电机26与电机驱动器6连接，电磁阀8与管路20连接，舵机9与集成电路板21连接，机身22顶部安装有双目CCD摄像机10、火焰传感器11及电量显示器13，手臂12通过轴承座15、锥齿轮16及轴17连接在机身22顶部，移动控制台19通过无线通信模块与集成电路板21连接，可远程控制机器人的动作，并可完成智能消防巡检灭火机器人的所有功能。 集成电路板21安装在机身22的顶部，集成电路板21上设置有电机驱动模块、无线传输模块、通讯模块、传感器信号采集模块、电量显示模块、智能控制模块等模块化集成电路，可以根据需要进行拆卸和组装，集成度较高。
[0019] 智能消防巡灭火机器人主要由控制系统、传感系统、传动系统和行走机构组成。传感系统由火灾传感子系统和导航避障子系统组成。集成电路板21上设置有相应的传感器模块和无线传输模块。可通过远程通讯技术将信号传输到后台系统，实现智能报警、灭火、自主巡检、视频传输、实时通讯、智能避障等功能。火灾传感子系统由可燃气体传感器3、烟雾传感器7、火焰传感器11、移动控制台19、集成电路板21等部分组成。前述各种传感器均与集成电路板21的通讯模块连接。当发生火灾时，传感器的火灾信号通过通讯系统传输到PC监控端、移动控制台19和手机端（呼叫工作人员）； 导航避障子系统由红外传感器5、双目CCD摄像头10、智能充电传感器18、集成电路板21等部分组成。上述各种传感器组成的电路板21等部分与集成电路板21的通讯模块连接，与远程控制端建立连接。双目CCD摄像头10和红外传感器5为机器人实现导航定位功能。双目CCD摄像头具备红外夜视、定位功能，与通讯系统连接，实现视频反馈，并利用自带扬声器实现现场与控制中心的远程实时通讯。智能充电传感器18包括机器人电量传感器和距离传感器两部分。 上述两种传感器均连接在集成电路板21上，当电量过低时，自动寻找插座进行充电，并通过智能充电传感器18实时反馈机器人与插座的位置比较信号，由集成电路板21的智能控制模块驱动电机10调整机器人位置，直至充电成功； 传动系统包括舵机9、机臂12、轴承座15、锥齿轮16、轴17等。其中锥齿轮16为一对传动比为2：I的齿轮，舵机9可在0-360度之间运动，舵机9连接在集成电路板21上，通过移动控制台19的智能控制模块或集成电路板21控制舵机9在0-360度范围内转动。舵机9通过紧固件与小锥齿轮连接，控制机臂12在0-180度之间运动。机臂12由塑料制成，内部为空心，内嵌有管路20。 管路20连接着电磁阀8，电磁阀8连接着集成电路板21，可实现智能灭火功能，也可以利用通讯系统与控制端建立连接，通过移动控制平台19控制电磁阀8的开启与关闭，调整机臂12的姿态，进行远程灭火；控制系统主要由移动控制台19、集成电路板21、PC端监控系统、手机监控系统等组成，移动控制台19利用无线通信模块与集成电路板21连接，远程控制机器人的动作，几乎可以完成智能消防巡检灭火机器人的所有功能。在自主巡检时，按自动、锁定按钮，机器人将进入自主巡航模式，期间对火情进行监控。 若有烟雾或可燃气体或火焰，则相应的传感器会通过无线传输模块向远程终端报警，并拨打系统预留的手机号码发出报警信号。工作人员发现火情或灭火后，按动移动控制台19的解锁按钮，机器人停止报警；行走机构由电动机26、万向轮25、电机传动6和驱动轮4组成，驱动轮4和万向轮25采用耐高温材料制成的实心轮；机身22采用铝合金打造，可拆卸更换，可根据内部空间的需要随时更换。LED灯23与集成电路板21连接，利用通讯系统与控制端建立连接，可根据实际需要开启或关闭照明。
[0020] 本发明的智能消防巡检灭火机器人，可在白天或夜晚无人状态下替代人类巡逻，实现自主巡检、火灾探测、视频传输及实时通讯、报警灭火功能，减少火灾损失，减少火灾发生次数。另外，在配备耐高温装甲的基础上，可在关键时刻或复杂环境下替代消防员进入火灾现场，自动寻找起火点并灭火，同时减少人员伤亡。
主权
1.一种智能消防巡检灭火机器人，其特征在于它包括灭火器（I）、驱动轮（4）、电机驱动器（6）、电磁阀（8）、舵机（9）、臂架（12）、轴承座（15）、锥齿轮（16）、轴（17）、移动控制台（19）、管路（20）、集成电路板（21）、机身（22）、底盘（24）和电机（26），其中，灭火器（I）安装在机身（22）内，驱动轮（4）、电机驱动器（6）、底盘（24）和电机（26）分别安装在机身（22）底部，驱动轮（4）连接电机（26），电机（26）连接电机驱动器（6），电磁阀（8）连接管路（20），舵机（9）连接集成电路板(21)，机臂(12)通过轴承座(15)、锥齿轮(16)及轴(17)连接在机身(22)顶部，移动控制台(19)通过无线通信模块连接集成电路板(21)，集成电路板(21)安装在机身(22)顶部。2.根据权利要求1所述的智能消防巡检灭火机器人，其特征在于：机身(22)上还安装有急停开关(2)、可燃气体传感器(3)、烟雾传感器(7)及LED灯(23)。3.根据权利要求1所述的智能消防巡检灭火机器人，其特征在于：底盘(24)底部安装有红外传感器(5)。 4.根据权利要求1所述的智能消防巡检灭火机器人，其特征在于：机身(22)顶部还设有双目CCD摄像机(10)、火焰传感器(11)和电量显示器(13)。5.根据权利要求1所述的智能消防巡检灭火机器人，其特征在于：机身(22)底部还设有智能充电传感器(18)和万向轮(25)。6.根据权利要求1所述的智能消防巡检灭火机器人，其特征在于：移动控制台(19)包括显示屏和控制面板。7.根据权利要求1所述的智能消防巡检灭火机器人，其特征在于：集成电路板(21)上设有电机驱动模块、无线传输模块、无线通信模块、传感器信号采集模块、电量显示模块和智能控制模块的模块化集成电路。
【文件号码】/
【发表日期】2016年9月28日
【申请日期】2016年6月27日
【发明人】刘雷、陶学恒、陆金石、刘志勇、刘林峰
【申请人】刘蕾
