一种道路清理障碍用消防机器人

技术领域

本发明涉及消防机器人技术领域，尤其涉及一种道路清理障碍用消防机器人。

背景技术

消防系统是保障人们生命安全的的重要组成部分，在现有的消防系统中，消防机器人在消防过程中发挥着重要的作用，消防机器人作为特种机器人的一种，代替消防人员进入火灾现场的内部采集信息，减少了消防人员进入火灾现场从而危险的可能，然而消防机器人的应用仍然存在以下问题；

伴随着事故的发生，消防机器人需要第一时间进入事故现场获取内部信息，然而由于事故现场会产生大量的障碍，从而使得消防机器人在行进的过程中受到阻碍，无法立即进入，从而使得信息无法快速获取，影响对事故的判断，因此，如何在机器人的行进过程中对道路上的障碍进行清理是我们需要考虑的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种道路清理障碍用消防机器人，该机器人可以在行进的过程在将行进路上的障碍进行清理，从而使得行进道路畅通，便于对火灾情况的获取，同时在行进的过程中进行喷水，使得空气中的含尘量降低，避免灰尘覆盖在摄像头上，造成摄像头摄像不清晰的情况发生。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种道路清理障碍用消防机器人，包括壳体，所述壳体内自上而下依次设有压缩腔、转动腔、往复腔和放置腔，所述壳体内设有储液腔，所述储液腔位于往复腔的左侧，所述壳体内设有传动腔，所述传动腔位于转动腔的右侧，所述壳体内设有旋转腔，所述旋转腔位于传动腔的上方；往复机构，所述往复机构包括设置在放置腔内的伺服电机，所述伺服电机的输出轴末端延伸至往复腔内并安装有第一转杆，所述第一转杆的两端与往复腔的内顶部和内底部转动连接，所述第一转杆位于往复腔部分的外壁固定连接有第一齿轮，所述往复腔内设有第一滑块，所述第一滑块与往复腔的内顶部和内底部滑动连接，所述第一滑块的左端固定连接有与第一齿轮相配合的往复齿条，所述第一滑块的右端固定连接有双面齿条，所述往复腔内竖直设有两个转轴，两个所述转轴对称设置在双面齿条的前后两侧，两个所述转轴的两端均与往复腔的内顶部和内底部转动连接，两个所述转轴的外壁均固定连接有与双面齿条相配合的第二齿轮，所述往复腔的的右端开设有条形开口，两个所述转轴的上端均套有清障条，所述清障条的右端贯穿条形开口。

优选地，还包括压缩机构，所述压缩机构包括设置在压缩腔内的第二滑块，所述第一转杆的上端贯穿转动腔并延伸至压缩腔内，所述第一转杆的上端固定连接有连接条，所述第二滑块的右侧转动连接有推杆，所述推杆的右端与连接条远离第一转杆的一端转动连接，所述第二滑块的左端固定连接有折叠气囊，所述折叠气囊远离第二滑块的一端与压缩腔的左侧内壁固定连接，所述折叠气囊远离第二滑块的一端与储液腔的内底部通过进液管导通，所述折叠气囊的上端连通有出液管，所述出液管远离折叠气囊的一端延伸至旋转腔并安装有旋转接头，所述旋转接头的右端安装有横管，所述横管远离旋转接头的一端延伸至外界，所述横管位于外界的部分下端安装有多个喷头，所述横管位于外界部分与壳体的右端通过扭力弹簧弹性连接，所述进液管与出液管上均设有单向阀。

优选地，还包括传动机构，所述传动机构包括设置在转动腔内的第二转杆，所述第二转杆的右端与转动腔的右侧内壁转动连接，所述第二转杆上固定连接有传动锥齿轮，所述第一转杆位于转动腔内部分固定连接有与传动锥齿轮相配合的不完全锥齿轮，所述第二转杆的右端延伸至传动腔内并安装有主动轮，所述第二转杆的右端与传动腔的右侧内壁转动连接，所述横管位于旋转腔内部分固定连接有从动轮，所述主动轮与从动轮之间通过传动带传动连接。

优选地，所述清障条位于外界的部分的下端固定连接有多个清障杆。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、设置有往复机构，通过伺服电机带动第一转杆转动，第一转杆转动带动第一齿轮转动，由于伺服电机可以正反转，使得第一齿轮正反转，从而带动第一滑块左右移动，第一滑块左右移动使得双向齿条左右移动，双向齿条的右移使得位于前侧的第二齿轮顺时针转动，位于后侧的第二齿轮逆时针转动，从而使得两个清障条向外扩张，从而使得清障条将道路上的障碍拨弄到道路两边，使得道路通畅，便于机器人的移动，从而使得机器人更好的完成数据采集的效果，当双向齿条左移使得位于前侧的第二齿轮逆时针转动，位于后侧的第二齿轮顺时针转动，从而使得清障条恢复至原位，便于下次进行清障处理。

2、设置有压缩机构，通过第一转杆转动带动连接条转动，连接条、推杆、第二滑块三者之间转动连接，使得第二滑块左右移动，从而使得折叠气囊压缩或者扩张，折叠气囊扩张通过进液管将水吸入折叠气囊内，折叠气囊压缩将水通过出液管流入横管内，再通过喷头进行喷洒，从而在清理的过程在进行降尘处理，避免灰尘遮挡摄像头，从而造成摄像头摄像不清晰，同时通过传动机构使得横管发生摆动，从而扩大喷头的喷洒面积，使得降尘效果更佳。

3、设置有清障杆，在清障条的下端设置有清障杆，使得该装置在进行障碍清理时，可对行进道路上的不同大小的障碍进行清理，避免了未对较小的障碍进行清理，导致机器人行进受到阻挡情况的发生。

附图说明

图1为本发明提出的一种道路清理障碍用消防机器人的结构示意图；

图2为图1中A-A向截面图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图中：1壳体、2储液腔、3放置腔、4伺服电机、5往复腔、6压缩腔、7第一转杆、8往复齿条、9第一齿轮、10第一滑块、11双面齿条、12转轴、13第二齿轮、14清障条、15进液管、16出液管、17旋转接头、18旋转腔、19从动轮、20传动带、21扭力弹簧、22喷头、23传动腔、24主动轮、25第二转杆、26传动锥齿轮、27不完全锥齿轮、28转动腔、29折叠气囊、30第二滑块、31推杆、32连接条、33条形开口、34清障杆、35横管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参照图1-3，一种道路清理障碍用消防机器人，包括壳体1，壳体1的右端安装有用于数据采集的摄像头，壳体1内自上而下依次设有压缩腔6、转动腔28、往复腔5和放置腔3，放置腔3的下方设有多个散热孔，便于伺服电机4在运行的过程中将产生的热量发散到外界，壳体1内设有储液腔2，储液腔2的前侧设有加液口，储液腔2位于往复腔5的左侧，壳体1内设有传动腔23，传动腔23位于转动腔28的右侧，壳体1内设有旋转腔18，旋转腔18位于传动腔23的上方；

往复机构，往复机构包括设置在放置腔3内的伺服电机4，伺服电机4的输出轴末端延伸至往复腔5内并安装有第一转杆7，第一转杆7的两端与往复腔5的内顶部和内底部转动连接，第一转杆7位于往复腔5部分的外壁固定连接有第一齿轮9，往复腔5内设有第一滑块10，第一滑块10与往复腔5的内顶部和内底部滑动连接，第一滑块10的左端固定连接有与第一齿轮9相配合的往复齿条8，第一齿轮9正转时往复齿条8右移，第一齿轮9反转时往复齿条8左移，第一滑块10的右端固定连接有双面齿条11，双面齿条11的前后两侧均设有齿锯，往复腔5内竖直设有两个转轴12，两个转轴12对称设置在双面齿条11的前后两侧，两个转轴12的两端均与往复腔5的内顶部和内底部转动连接，两个转轴12的外壁均固定连接有与双面齿条11相配合的第二齿轮13，双面齿条11的左右移动使得第二齿轮13的转动方向相反，往复腔5的的右端开设有条形开口33，两个转轴12的上端均套有清障条14，清障条14的右端贯穿条形开口33。

其中，还包括压缩机构，压缩机构包括设置在压缩腔6内的第二滑块30，第一转杆7的上端贯穿转动腔28并延伸至压缩腔6内，第一转杆7的上端固定连接有连接条32，第二滑块30的右侧转动连接有推杆31，推杆31的右端与连接条32远离第一转杆7的一端转动连接，第二滑块30的左端固定连接有折叠气囊29，折叠气囊29远离第二滑块30的一端与压缩腔6的左侧内壁固定连接，折叠气囊29远离第二滑块30的一端与储液腔2的内底部通过进液管15导通，折叠气囊29的上端连通有出液管16，出液管16远离折叠气囊29的一端延伸至旋转腔18并安装有旋转接头17，旋转接头17的右端安装有横管35，横管35远离旋转接头17的一端延伸至外界，横管35位于外界的部分下端安装有多个喷头22，横管35位于外界部分与壳体1的右端通过扭力弹簧21弹性连接，扭力弹簧21的一端与横管35固定连接，扭力弹簧21的另一端与壳体1的右端固定连接，进液管15与出液管16上均设有单向阀，使得液体由进液管15单向进入折叠气囊29内，由出液管16单向流出。

其中，还包括传动机构，传动机构包括设置在转动腔28内的第二转杆25，第二转杆25的右端与转动腔28的右侧内壁转动连接，第二转杆25上固定连接有传动锥齿轮26，第一转杆7位于转动腔28内部分固定连接有与传动锥齿轮26相配合的不完全锥齿轮27，第二转杆25的右端延伸至传动腔23内并安装有主动轮24，第二转杆25的右端与传动腔23的右侧内壁转动连接，横管35位于旋转腔18内部分固定连接有从动轮19，主动轮24与从动轮19之间通过传动带20传动连接。

当发生火灾时，通过现有技术对机器人进行驱动(远程遥控模块)，并在机器人的行进过程中，运用现有的技术对前进道路进行探测(可以采用摄像头或者其它探测装置，且探测装置安装在机器人前进方向的一侧)，当检测到前方有障碍物时，通过远程启动伺服电机4，伺服电机4为可以正反转动的电机，当伺服电机4正转时，伺服电机4带动第一转杆7正转，第一转杆7转动带动第一齿轮9正转，从而使得往复齿条8向右移动，往复齿条8带动第一滑块10向右移动，第一滑块10向右移动带动双面齿条11向右移动，双面齿条11向右移动使得位于前侧的第二齿轮13顺时针转动，位于后侧的第二齿轮13逆时针转动，两个第二齿轮13转动带动转轴12转动，从而使得两个清障条14向外扩张，将前进道路上的障碍扫到机器人的两侧，便于机器人前进；

当伺服电机4反转时，伺服电机4带动第一转杆7反转，第一转杆7转动带动第一齿轮9反转，从而使得往复齿条8向左移动，往复齿条8带动第一滑块10向左移动，第一滑块10向左移动带动双面齿条11向左移动，从而使得两个第二齿轮13正转，两个第二齿轮13正转带动转轴12转动，从而使得两个清障条14向内收缩至原状态，从而便于清障条14下次进行清障工作；

第一转杆7转动带动连接条32转动，由于连接条32、推杆31和第二滑块30转动连接，所以连接条32的转动会带动第二滑块30左右移动，第二滑块30左右移动使得折叠气囊29压缩或者扩张，当第二滑块30右移时，折叠气囊29扩张，使得折叠气囊29内的气压减小，储液腔2的上层空间气压大于折叠气囊29内的气压，使得储液腔2内的液体由进液管15进入折叠气囊29内，当第二滑块30左移，使得折叠气囊29压缩，从而使得折叠气囊29内的水通过出液管16流入横管35后从喷头22喷出，从而使得在进行障碍清理的过程中对扬起的灰尘进行降尘处理，避免了灰尘沾附在摄像头上造成信息获取较差的情况发生；

第一转杆7转动带动不完全锥齿轮27转动，当不完全锥齿轮27与传动锥齿轮26啮合时，传动锥齿轮26转动带动第二转杆25转动，第二转杆25转动带动主动轮24转动，主动轮24通过传动带20带动从动轮19转动，从动轮19带动横管35转动，横管35转动带动喷头22转动，当不完全锥齿轮27与传动锥齿轮26不再啮合时，在扭力弹簧21的作用下，使得横管35回移，横管35回移带动喷头22回移，从而使得喷头22在清障的过程中前后摆动，使得喷洒的范围扩大，从而增大降尘的范围，使得降尘效果更佳。

值得注意的是，伺服电机4的正反转对折叠气囊29的压缩和扩张不会造成影响，同时在装置进行工作的过程中，当清障条14完全张开时，第一滑块10的右端与两个第二齿轮13并未接触。

实施例2

参照图4，本实施例与实施例1的不同之处在于，清障条14位于外界的部分的下端固定连接有多个清障杆34。

本实施例中，清障条14的扩张的过程中带动多个清障杆34扩张，从而使得当障碍的高度低于清障条14的高度时，清障杆34可将障碍扫动到行进道路的两侧，使得对行进道路上障碍的清理更加的充分。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。