[发明专利]一种消防巡检灭火机器人及其工作方法

权利要求书

1.一种消防巡检灭火机器人，其特征在于：包括移动底盘组件、消防巡检组件和用于收放水带的卷水带组件；

所述移动底盘组件包括底盘本体，在底盘本体的两侧设置有履带模块，在底盘本体上设置有用于驱动履带模块行进和转向的动力模块；

所述消防巡检组件和卷水带组件均安装在底盘本体上，其中卷水带组件处于底盘本体的后部；

所述消防巡检组件包括激光雷达、摄像头和消防水炮，激光雷达、摄像头和消防水炮安装在底盘本体的前部；

所述卷水带组件包括壳体，在壳体朝向底盘本体尾部的方向设置有水带卷放口，在壳体的内部设置有收卷管，收卷管的内部中空，在收卷管的外壁上缠绕水带；在收卷管的内部中心轴向设置有第一水管段，第一水管段的一端封闭，第一水管段的另一端与弯头相连通，弯头安装在壳体的一侧壁上；所述弯头通过第二水管段与消防水炮相连通；在第一水管段的侧壁上还设置有连接管头，在收卷管的侧壁上对应连接管头处还设置有缺口，水带的一端从缺口中穿过，并与连接管头相连接；

在壳体的水带卷放口处设置有水带主动释放轴，水带主动释放轴和收卷管均与驱动机构传动连接；在水带主动释放轴的上方平行设置有从动轴，在水带主动释放轴和从动轴之间形成用于夹持水带的间隙，水带的另一端从间隙中穿过；所述从动轴还与带动其上下移动，进而调整间隙距离的间隙调整机构连接；

所述间隙调整机构包括滑轨，滑轨安装在从动轴的两端，呈竖向布置，在从动轴的端部设置有与滑轨相适配的滑块；从动轴的端部还与气缸或液压缸的缸杆连接；

所述驱动机构包括伺服电机、减速机和离合器，伺服电机通过减速机与离合器传动连接，离合器的一端通过第一传动链条或第一传动皮带与收卷管的一端传动连接，离合器的另一端通过第二传动链条或第二传动皮带与水带主动释放轴传动连接；

在壳体的侧壁上还设置有手摇驱动轮，手摇驱动轮通过第三传动链条或第三传动皮带与收卷管的另一端传动连接，手摇驱动轮与驱动管相连接，在壳体的侧壁对应位置处还设置有通孔，驱动管从通孔中穿过，驱动管的中心设置有与摇把相适配的插接孔；

在壳体的侧壁外表面设置有摇把固定件，所述摇把固定件包括便于摇把一端插入的圆柱套管，圆柱套管水平布置，在圆柱套管的斜上方位置处设置有便于摇把另一端卡入的U型卡槽；

在驱动管上还配置有锁止件，在驱动管的侧壁上设置有螺孔，在锁止件上设置有插入螺孔中的螺柱，在螺柱上设置有外螺纹；

在收卷管的两端均设置有圆形挡盘，分别为第一圆形挡盘和第二圆形挡盘，在第一圆形挡盘的外侧设置有第一传动轮，第一传动轮与第一传动链条或第一传动皮带相连接，在第一圆形挡盘的内侧设置有法兰盘，法兰盘与第一水管段的一端固定连接，第一水管段的另一端与第二圆形挡盘固定连接，在第二圆形挡盘的外侧设置有第二传动轮；所述第一水管段通过密封连接管与弯头相连通；

所述消防巡检组件还包括云台、照明灯、声光报警灯和超声波避障传感器，在云台上设置有火焰追踪组件，火焰追踪组件包括双目视觉摄像机和红外追踪仪，云台安装在底盘本体上，且处于消防水炮和卷水带组件之间的位置处；

所述照明灯和声光报警灯均设置两个，且安装于底盘本体的前部两侧；所述超声波避障传感器共设置三个，其中一个安装在底盘本体的头部中间位置处，另两个分别安装在卷水带组件的壳体尾部两侧；

在底盘本体上还设置有主控装置，所述动力模块、激光雷达、消防水炮、驱动机构、间隙调整机构、火焰追踪组件、照明灯、声光报警灯和超声波避障传感器均与主控装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种消防巡检灭火机器人，其特征在于：该消防巡检灭火机器人还包括增压装置，所述增压装置包括增压泵，增压泵的进口端通过供水带与消防栓连接，增压泵的出口端与水带可拆卸连接。

3.如权利要求1-2中任一权利要求所述的一种消防巡检灭火机器人的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)消防巡检灭火机器人进入工作场地后，先通过激光雷达进行工作场地的建图，并设定巡检路线，进行自主导航巡检；在巡检过程中，通过超声波避障传感器进行自动避障；

(2)当通过摄像头和/或火焰追踪组件发现火情后，主控装置控制声光报警灯进行报警，并控制间隙调整机构和驱动机构动作；

(3)间隙调整机构中的气缸或液压缸的缸杆伸出，推动从动轴沿滑轨向下移动，使从动轴与水带主动释放轴之间夹紧水带；

(4)驱动机构中伺服电机依次通过减速机、离合器、第二传动链条或第二传动皮带带动水带主动释放轴转动，水带在水带主动释放轴的摩擦驱动作用下进行释放；

(5)释放完成后，间隙调整机构中的气缸或液压缸的缸杆回缩，带动从动轴沿滑轨向上移动，使从动轴与水带主动释放轴之间的间隙大于水带充水后的直径；

(6)将水带与增压装置的出口端连接，启动增压泵，消防栓中的水通过增压泵增压后，依次通过水带、第一水管段、第二水管段传输至消防水炮，并经消防水炮喷射灭火；

(7)灭火完成后，关闭增压泵，将水带从增压泵的出口端拆卸下来，然后驱动机构中的伺服电机再依次通过减速机、离合器、第一传动链条或第一传动皮带带动收卷管转动，将水带缠绕在收卷管上。