[发明专利]一种消防应急救援用水带铺设、回收机器人及使用方法

权利要求书

1.一种消防应急救援用水带铺设、回收机器人，包括水带快速接头，其特征在于用于排出水带内残余水的压辊为上、下两根，压辊之间设置有用于挤压水带的间隙，间隙与第一夹爪、第二夹爪处于同一水平面上，行走装置的壳体的前端和后端设置有用于探测路面的探测器，输送装置包括由第一伺服电机驱动的用于输送水带的传送带，传送带上铰接有若干用于放置、输送水带的水带支架，水带支架上可取下的设置有用于夹持水带母口的第一夹爪，壳体的顶部固定设置有用于挤压水带的压辊，压辊内设置有第一传感器，第一夹爪上设置有用于探测水带释放完毕的第二传感器，水带支架和传送带之间设置有隔板，隔板上设置有第一回转槽，水带支架穿过第一回转槽与传送带铰接，水带支架底部连接第一滑块，第一滑块与第一回转槽适配连接，履带行走装置的行走架与壳体连接，行走架与驱动电机、驱动轮、防爆电源、气泵和气罐连接，驱动电机与防爆电源连接，气缸与气泵连接，驱动电机与驱动轮连接，驱动轮与履带连接，水带支架连接水带，壳体的侧壁有第二回转槽，壳体的下部有隔板，隔板有第一回转槽， 第二回转槽与齿条连接，齿条与第二伺服电机的齿轮啮合，操作装置为两个由第二伺服电机驱动的操作架，操作架上可伸缩的设置有用于操作第一夹爪的第一机械臂，操作架上可伸缩的设置有用于操作水带公口的第二夹爪，第二夹爪通过第二机械臂与操作架连接；

第一夹爪、第二夹爪分别包括爪掌，爪掌上有与开口适配的凹槽，爪掌铰接一对夹指，夹指上有与水带母口适配的第二凹槽，爪掌通过活动轴与夹指连接，夹指的端部有齿牙，插接条的端部有螺杆，插接条的螺杆穿过爪掌的中心孔分别通过齿牙啮合，水带支架的顶部两侧有用于放置第一夹爪的开口，水带支架的前侧顶部有用于放置水带公口的第一凹槽，

第一伺服电机与传送带连接方式为齿轮、链条或者皮带，壳体上固定设置有用于水带滑出的托板，壳体上铰接有可开合的盖板，

第二伺服电机与操作架固定连接，操作架分别与第一气缸及第二气缸连接，第二伺服电机的主轴与齿轮及第二滑块连接，第一气缸的气缸轴与第三伺服电机连接，第三伺服电机的主轴与第五伺服电机及连接块连接，连接块的型腔内有第五伺服电机，第五伺服电机的主轴有插接孔，第二气缸的气缸轴与第三气缸连接，第三气缸的气缸轴与第四伺服电机连接，第四伺服电机的主轴与螺杆连接螺杆与爪掌连接，爪掌有夹指，

水带快速接头：水带的一端有水带公口，水带公口的外圆周有适配于夹指夹持的第一沟槽，水带母口的外圆周有适配于夹指夹持的第二沟槽，另一水带的一端有水带母口，壳体的顶部固定设置有警示灯。

2.根据权利要求1所述的一种消防应急救援用水带铺设、回收机器人的使用方法，其特征在于包括以下步骤：在机器人行进的过程中，将多盘水带连续铺设并通过机械臂/手将多盘水带连接在一起；回收时，多盘水带拆分并回卷收回机器人内部，多盘水带经由机器人自动连接并铺设、回收，铺设或回收过程中机器人能够随着水带移动。

3.根据权利要求2所述的一种消防应急救援用水带铺设、回收机器人的使用方法，其特征在于还包括以下步骤：启动PLC控制伺服电机启动，机械臂伸出，机械臂上的连接块套接在爪掌上，控制第二夹爪闭合从而夹紧水带的公口，随着机器人向前移动将水带由卷盘的状态释放,完成水带的持续铺设操作，当水带铺设完毕，由消防员控制第一夹爪松开水带母口，从而使得水带母口滑落到托板上，由消防员捡拾水带母口并连接水枪实施灭火救援作业；回收水带时，由消防员将水带母口放置第一夹爪内，同时将待收卷的水带沿第一夹爪中间穿过，控制第一夹爪夹紧水带母口，将卷绕好的水带放置到水带支架上，重复上述卷盘操作，实现连续不间断的将水带回收。

4.根据权利要求3所述的一种消防应急救援用水带铺设、回收机器人的使用方法，其特征在于在铺设水带时，启动PLC控制第二伺服电机启动，带动操作架沿第二回转槽逆时针运行至A处后停止，第一机械臂伸出，使得第一机械臂上的连接块套接在爪掌上，同时第二机械臂伸出，随后第四伺服电机启动，驱动螺杆从而控制第二夹爪闭合从而夹紧水带的公口，随后第二伺服电机、第一伺服电机先后启动，第二伺服电机带动操作架沿第二回转槽逆时针运行至C处，第二组操作架运行至A处，与此同时第一伺服电机带动传送带从而带动水带支架沿第一回转槽逆时针转动，将位于b处的水带支架回转输送至a处，随后位于C处的第二机械臂上的第四伺服与此同时第一机械臂上的连接块在第三伺服电机的控制下顺时针旋转，从而随着机器人向前移动将水带由卷盘的状态释放，位于A处的操作架上的第一机械臂和第二机械臂伸出，重复上述动作，夹持位于a处的下一盘水带，随后位于A处第二伺服电机启动，并将操作架沿第二回转槽带动到B处，当位于C处的水带释放完毕后，第二传感器发出指令，由PLC控制位于C处的第三伺服电机带动第一夹爪从而带动水带母口旋转至与B处水带公口相对应的角度，随后位于B处的第三气缸伸出，从而带动位于B处的水带公口向位于C处的水带母口靠近并插接在位于C处的水带母口中，随后位于C处的第五伺服电机控制第一夹爪打开，同时位于B处的第四伺服电机控制第二夹爪打开，随后位于C处的第一机械臂缩回，随后位于C处的操作架逆时针运行至D处，随后位于D处的第一机械臂伸出并将第一夹爪放置在位于c处的水带支架上的开口内，随后位于D处的第一机械臂缩回，随后位于B处的操作架运行至C处，并重复上述动作，从而完成水带的持续铺设操作，当水带铺设完毕，由消防员控制第一夹爪松开位于C处的水带母口，从而使得水带母口滑落到托板上，由消防员捡拾水带母口并连接水枪实施灭火救援作业；当回收水带时，由消防员将水带母口放置在位于C处的第一夹爪内，同时将待收卷的水带沿第二夹爪中间穿过，并通过第五伺服电机控制第一夹爪夹紧水带母口，随后启动机器人，第一机械臂缩回，随后位于C处的操作架在第二伺服电机的带动下沿第二回转槽顺时针运行至B处，随后第一、第二机械臂伸出，从而将水带放置到压辊之间，随后第二夹爪打开，第二机械臂缩回，随后第三伺服电机逆时针旋转，并与压辊配合将消防水带卷绕在第一夹爪上，与此同时，在PLC的控制下，另一个操作架的第二伺服电机启动，并带动操作架沿第二回转槽顺时针运行至D处，位于D处的第一机械臂伸出并套接在位于c处的第一夹爪上，随后位于D处的操作架沿第二回转槽顺时针运行至C处，当位于B处的水带卷绕完毕，两条水带的接口处撞击压辊，从而触发位于压辊内的第一传感器，从而通过PLC控制位于B处的第二机械臂伸出并通过第四伺服电机控制第二夹爪夹紧接口处的水带公口，随后位于B处的第三气缸伸出，带动第二夹爪从而带动水带接口向位于C处的第一夹爪靠近，随后机械臂伸出，第五伺服电机启动并夹紧接口处的水带母口，随后位于B处的第二夹爪微张，第三气缸带动第二夹爪伸出从而推动水带公口上的快拆环向前运动从而将两条水带分离，随后位于B处的第二夹爪闭合夹紧水带公口，并由第三气缸带动下缩回，与此同时，第一伺服电机启动，从而带动传送带将位于c处的水带支架顺时针输送至a处，随后位于B处的第一机械臂和第二机械臂缩回，位于B处的第二伺服电机启动，从而带动B处的操作架以及卷绕好的水带运行至A处，第一机械臂以及第二机械臂伸出并分别将第一夹爪以及水带公口放置在位于a处的水带支架上的开口和第一凹槽内，从而将卷绕好的水带放置到位于a处的水带支架上，随后第一机械臂和第二机械臂缩回，运行至D处，并伸出，套接在位于c处的第一夹爪上，随后位于C处的操作架沿第二回转槽顺时针运动，从而重复上述卷盘操作，从而实现连续不间断的将水带回收，a处位于第一回转槽16的中部，b处位于第一回转槽16的一侧端部，c处位于第一回转槽16的另一侧端部，A处位于第二回转槽31的下方一侧，B处位于第二回转槽31的上方一侧，C处位于第二回转槽31的上方另一侧，D处位于第二回转槽31的下方另一侧。