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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710961508.1 (22)申请日 2017.10.17 (71)申请人 北京交通大学 地址 100044 北京市海淀区西直门外上园 村3号 (72)发明人 邹琦 张丹 曲海波 (74)专利代理机构 北京卫平智业专利代理事务 所(普通合伙) 11392 代理人 谢建玲 郝亮 (51)Int.Cl. A62C 27/00(2006.01) A62C 31/03(2006.01) (54)发明名称 一种新型履带式消防机器人 (57)摘要 本发明提供一种新型履带式消防机器人，。
2、 包 括车体部分、 偏转部分、 俯仰部分、 管路部分； 车 体部分是整个履带式消防机器人的行走部分， 车 体部分上面连接偏转部分， 偏转部分由单独电机 驱动， 上部连接俯仰部分， 俯仰部分由第一支链、 第二支链和第三支链并联组成， 三条支链的转动 副轴线相交于一点， 由两个电机驱动， 上面固定 连接着管路部分， 管路部分进水端连接车体内部 管路， 出水端安装喷嘴用于喷射高压水； 有益效 果在于： 具备传统移动机器人的特点， 越障能力 强， 可以深入火灾现场， 俯仰运动和偏转运动灵 活， 射程较远， 喷水方向较精确。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 107569801 A 2018.。
3、01.12 CN 107569801 A 1.一种新型履带式消防机器人， 包括车体部分(1)、 偏转部分(2)、 俯仰部分、 管路部分 (6)， 其特征在于： 车体(1)部分上面连接偏转部分(2)， 偏转部分(2)一端固定连接俯仰部 分， 俯仰部分由第一支链(3)、 第二支链(4)和第三支链(5)并联组成， 上面固定连接着管路 部分(6)。 2.根据权利要求1所述的一种新型履带式消防机器人， 其特征在于： 偏转部分(2)通过 单独的电机驱动， 实现炮嘴(606)的偏转运动。 3.根据权利要求2所述的一种新型履带式消防机器人， 其特征在于： 俯仰部分由第一支 链(3)、 第二支链(4)和第三支链。
4、(5)并联组成， 通过A电机(302)和B电机(402)驱动， 实现炮 嘴(606)的俯仰运动， 第一支链(3)和第二支链(4)安装在支撑架(603)的两侧， 第三支链(5) 连接在支撑架(603)的一端。 4.根据权利要求3所述的一种新型履带式消防机器人， 其特征在于： 第一支链(3)和第 二支链(4)均包含3个转动副， 第三支链(5)有一个转动副， 三条支链的转动副轴线相交于一 点。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107569801 A 2 一种新型履带式消防机器人 技术领域 0001 本发明涉及一种消防设施， 特别是一种可以深入火灾现场进行消防作业的履带式 消防机器人。 背景。
5、技术 0002 现有的火灾事故中， 常见的灭火方式为消防车在火灾外围定点作业与消防员带着 手持式喷射器深入火灾现场作业配合， 当遇到易燃、 易爆、 有化学毒害物质或浓烟较大的火 灾现场， 这样的方式已经不能及时灭火救援， 减少财产损失， 还有可能危害到消防员的人身 安全， 为了及时到达火灾区域， 迅速开展灭火救援工作， 尽量避免人员的伤亡， 必须设计出 一种可以深入火灾现场， 可以独立作业的消防设施， 因此， 针对以上情况研制出一种具有较 高的射程、 运动灵活、 越障能力较强的履带式消防机器人。 发明内容 0003 本发明为了克服现有技术的不足， 设计了一种新型履带式消防机器人， 该消防机 器。
6、人具备一般移动式消防机器人的特点， 而且牵引力大， 越障能力强， 可以在路况不佳的路 面的长距离稳定行驶， 偏转运动和俯仰运动灵活， 角度变化范围大， 收缩时所占空间较小， 偏转运动和俯仰运动采用一个单独的转动副和一个并联机构串联连接， 运动累积误差相对 较小， 喷射方向比较精确， 射程较远。 0004 为实现上述目的， 本发明设计了一种新型履带式消防机器人， 包括车体部分、 偏转 部分、 俯仰部分、 管路部分， 车体部分是整个履带式消防机器人的行走部分， 车体部分上面 连接偏转部分， 偏转部分上部连接俯仰部分， 俯仰部分由第一支链、 第二支链和第三支链并 联组成， 上面固定连接着管路部分， 。
7、管路部分进水端连接车体内部管路， 出水端安装喷嘴用 于喷射高压水。 0005 所述车体部分的车架是车体部分的主体， 与左引导轮、 右引导轮、 左1支重轮、 左2 支重轮、 左3支重轮、 左4支重轮、 左5支重轮、 左6支重轮、 右1支重轮、 右2支重轮、 右3支重轮、 右4支重轮、 右5支重轮、 右6支重轮、 左1托链轮、 左2托链轮、 右1托链轮、 右2托链轮、 左驱动 轮和右驱动轮以转动副形式连接， 车架尾部设置两个快速转换接头可以连接消防水带， 左 引导轮和右引导轮前置， 左1支重轮左6支重轮和右1支重轮右6支重轮分别与左履带、 右履带的下方区段内圈滚动接触， 左1托链轮、 左2托链轮、。
8、 右1托链轮和右2托链轮分别与左 履带、 右履带的上方区段内圈滚动接触， 左驱动轮和右驱动轮后置。 0006 所述的偏转部分包括转动块和转动平板， 转动块由车架内部的电机驱动， 实现炮 嘴的偏转运动， 上端与俯仰部分固定连接。 0007 所述的俯仰部分由第一支链、 第二支链和第三支链组成， 实现炮嘴的俯仰运动， 所 述第一支链的A固定架一端连接转动平板， 另一端连接A电机， A电机输出轴与A联轴器连接， A联轴器另外一端与A第一阶梯轴连接， A第一阶梯轴上与A第一连杆固接， A第一阶梯轴的末 端用A第一轴端挡圈轴向固定A第一连杆， A第一连杆另外一端与A第一轴承连接， A第一轴承 说 明 书 。
9、1/4 页 3 CN 107569801 A 3 内圈与A第二阶梯轴固接， A第二阶梯轴另一侧与A第二轴承连接， A第二阶梯轴两端分别与A 第二轴端挡圈和A第三轴端挡圈连接， A第二轴承外表面与A第二连杆固定， A第二连杆另外 一端固定连接A第三轴承， A第三轴承的内表面与A第三阶梯轴固定连接， A第三阶梯轴一端 与A轴承座固定连接， A轴承座固定连接支撑架的下表面， A第一阶梯轴、 A第二阶梯轴和A第 三阶梯轴的轴线相交于C阶梯轴的中点。 0008 所述第二支链的B固定架一端连接转动平板一侧， 另一端固定连接B电机， B电机输 出轴与B联轴器连接， B联轴器另外一端与B第一阶梯轴连接， B第。
10、一阶梯轴上与B第一连杆连 接， B第一阶梯轴连接的末端用B第一轴端挡圈轴向固定B第一连杆， B第一连杆另一端与B第 一轴承固定连接， B第一轴承与B第二阶梯轴固接， B第二阶梯轴另一侧与B第二轴承连接， B 第二阶梯轴两端分别与B第二轴端挡圈和B第三轴端挡圈连接， B第二轴承外表面与B第二连 杆连接， B第二连杆另一端连接B第三轴承， B第三轴承的内表面与A第三阶梯轴连接， A第三 阶梯轴另一端与B轴承座固定连接， B轴承座固定连接支撑架的下表面， B第一阶梯轴、 B第二 阶梯轴和A第三阶梯轴的轴线相交于C阶梯轴的中点。 0009 所述第三支链的C第一轴承座与C第二轴承座底部连接转动平板， C。
11、第一轴承座与C 第一轴承连接， C第二轴承座与C第二轴承固连， C第一轴承与C第二轴承分别与C阶梯轴固定 连接， C阶梯轴与连接块固连， 连接块与支撑架的一端固定连接。 0010 所述的管路部分从进水端到出水端依次是连接软管， 第一快速接头， 炮管， 支撑 架， 第二快速接头和炮嘴。 附图说明 0011 图1为一种新型履带式消防机器人整体结构示意图。 0012 图2为一种新型履带式消防机器人主视图。 0013 图3为一种新型履带式消防机器人后视图。 0014 图4为一种新型履带式消防机器人第一支链爆炸图。 0015 图5为一种新型履带式消防机器人第二支链爆炸图。 0016 图6为一种新型履带式。
12、消防机器人第三支链爆炸图。 0017 附图标记说明： 0018 1、 车体部分:101、 车架； 102、 左履带； 103、 左引导轮； 104、 左1支重轮； 105、 左2支重 轮； 106、 左3支重轮； 107、 左4支重轮； 108、 左5支重轮； 109、 左6支重轮； 110、 左1托链轮； 111、 左2托链轮； 112、 左驱动轮； 113、 右履带； 114、 右引导轮； 115、 右1支重轮； 116、 右2支重轮； 117、 右3支重轮； 118、 右4支重轮； 119、 右5支重轮； 120、 右6支重轮； 121、 右1托链轮； 122、 右2 托链轮； 123、。
13、 右驱动轮； 0019 2、 偏转部分:201、 转动块； 202、 转动平板； 0020 3、 第一支链： 301、 A固定架； 302、 A电机； 303、 A联轴器； 304、 A第一阶梯轴； 305、 A第 一轴端挡圈； 306、 A第一连杆； 307、 A第二阶梯轴； 308、 A第一轴承； 309、 A第二轴承； 310、 A第 二轴端挡圈； 311、 A第三轴端挡圈； 312、 A第二连杆； 313、 A第三轴承； 314、 A第三阶梯轴； 315、 A轴承座； 0021 4、 第二支链:401、 B固定架； 402、 B电机； 403、 B联轴器； 404、 B第一阶梯轴； 4。
14、05、 B第 一轴端挡圈； 406、 B第一连杆； 407、 B第二阶梯轴； 408、 B第一轴承； 409、 B第二轴承； 410、 B第 说 明 书 2/4 页 4 CN 107569801 A 4 二轴端挡圈； 411、 B第三轴端挡圈； 412、 B第二连杆； 413、 B第三轴承； 414、 B轴承座； 0022 5、 第三支链:501、 C第一轴承座； 502、 C第二轴承座； 503、 C第一轴承； 504、 C第二轴 承； 505、 C阶梯轴； 506、 连接块； 0023 6、 管路部分:601、 连接软管； 602、 第一快速接头； 603、 支撑架； 604、 炮管； 6。
15、05、 第二 快速接头； 606、 炮嘴； 具体实施方式 0024 以下将结合附图对本发明做进一步的说明， 应理解下述具体实施方式仅仅用于说 明本发明而不用于限定本发明的范围。 0025 如图1至图6所示的一种新型履带式消防机器人， 包括车体部分(1)、 偏转部分(2)、 俯仰部分、 管路部分(6)， 车体部分(1)是整个履带式消防机器人的行走部分， 车体部分(1) 上面连接偏转部分(2)， 偏转部分(2)上部连接俯仰部分， 俯仰部分由第一支链(3)、 第二支 链(4)和第三支链(5)组成， 上面固定连接着管路部分(6)。 0026 车体部分(1)包括车架(101)、 左履带(102)、 左引。
16、导轮(103)、 左1支重轮(104)、 左2 支重轮(105)、 左3支重轮(106)、 左4支重轮(107)、 左5支重轮(108)、 左6支重轮(109)、 左1托 链轮(110)、 左2托链轮(111)、 左驱动轮(112)、 右履带(113)、 右引导轮(114)、 右1支重轮 (115)、 右2支重轮(116)、 右3支重轮(117)、 右4支重轮(118)、 右5支重轮(119)、 右6支重轮 (120)、 右1托链轮(121)、 右2托链轮(122)和右驱动轮(123)， 车架(101)是车体部分(1)的主 体， 与左引导轮(103)、 右引导轮(114)、 左1支重轮(104。
17、)左6支重轮(109)、 右1支重轮 (115)右6支重轮(120)、 左1托链轮(110)、 左2托链轮(111)、 右1托链轮(121)、 右2托链轮 (122)、 左驱动轮(112)和右驱动轮(123)以转动副形式连接， 车架(101)内部设置有控制器， 车架(101)尾部设置两个快速转换接头可以连接消防水带， 左引导轮(103)和右引导轮 (114)前置， 分别引导左履带(102)和右履带(113)正确地卷绕， 左1支重轮(104)左6支重 轮(109)和右1支重轮(115)右6支重轮(120)分别与左履带(102)、 右履带(113)的下方区 段内圈滚动接触， 水平布置， 使履带接地。
18、压力分布均匀， 左1托链轮(110)、 左2托链轮(111)、 右1托链轮(121)和右2托链轮(122)分别与左履带(102)、 右履带(113)的上方区段内圈滚动 接触， 限制上方区段履带的下垂量， 左驱动轮(112)和右驱动轮(123)后置， 分别与左履带 (102)、 右履带(113)内圈的齿啮合， 从而使整个机器人前进、 后退和转弯。 0027 偏转部分(2)包括转动块(201)和转动平板(202)， 转动块由车架(101)内部的电机 驱动， 实现炮嘴(606)的偏转运动， 转动平板(202)设置有通孔， 可以与俯仰部分的零件用螺 栓固定连接。 0028 俯仰部分由第一支链(3)、 。
19、第二支链(4)和第三支链(5)并联组成， 通过两个电机驱 动， 实现炮嘴(606)的俯仰运动， 第一支链(3)和第二支链(4)安装在支撑架(603)的两侧， 第 三支链(5)连接在支撑架(606)的一端。 0029 第一支链(3)的A固定架(301)一端连接转动平板(202)， 另一端固定连接A电机 (302)， A电机(302)输出轴与A联轴器(303)连接， A联轴器(303)另外一端与A第一阶梯轴 (304)连接， A第一阶梯轴(304)上与A第一连杆(306)过盈配合， A第一阶梯轴(304)的末端用 A第一轴端挡圈(305)轴向固定A第一连杆(306)， A第一连杆(306)是弧状结。
20、构， 两端设计有 相同的通孔， 另外一端与A第一轴承(308)过盈连接， A第一轴承(308)与A第二阶梯轴(307) 说 明 书 3/4 页 5 CN 107569801 A 5 过盈配合， A第二阶梯轴(307)另一侧与A第二轴承(309)连接， A第二阶梯轴(307)两端分别 与A第二轴端挡圈(310)和A第三轴端挡圈(311)通过螺纹副连接， A第二轴承(309)外表面与 A第二连杆(312)过盈接触， A第二连杆(312)是弧状结构， 两端设计有相同的通孔， 另外一端 固定连接A第三轴承(313)， A第三轴承(313)的内表面与A第三阶梯轴(314)固定连接， A第三 阶梯轴(31。
21、4)一端与A轴承座(315)固定连接， A轴承座(315)固定连接支撑架(603)的下表 面， A第一阶梯轴(304)、 A第二阶梯轴(307)和A第三阶梯轴(314)的轴线相交于C阶梯轴 (505)的中点。 0030 第二支链(4)的B固定架(401)一端连接转动平板(202)一侧， 另一端固定连接B电 机(402)， B电机(402)输出轴与B联轴器(403)连接， B联轴器(403)另外一端与B第一阶梯轴 (404)连接， B第一阶梯轴(404)上与B第一连杆(406)过盈配合， B第一阶梯轴(404)连接的末 端用B第一轴端挡圈(405)轴向固定B第一连杆(406)， B第一连杆(40。
22、6)是弧状结构， 两端设 计有相同的通孔， 另外一端与B第一轴承(408)过盈连接， B第一轴承(408)与B第二阶梯轴 (407)过盈配合， B第二阶梯轴(407)另一侧与B第二轴承(409)连接， B第二阶梯轴(407)两端 分别与B第二轴端挡圈(410)和B第三轴端挡圈(411)通过螺纹副连接， B第二轴承(409)外表 面与B第二连杆(412)过盈接触， B第二连杆(412)是弧状结构， 两端设计有相同的通孔， 另外 一端固定连接B第三轴承(413)， B第三轴承(413)的内表面与A第三阶梯轴(314)固定连接， A 第三阶梯轴(314)另一端与B轴承座(414)固定连接， B轴承座。
23、(414)固定连接支撑架(603)的 下表面， B第一阶梯轴(404)、 B第二阶梯轴(407)和A第三阶梯轴(314)的轴线相交于C阶梯轴 (505)的中点。 0031 第三支链(5)的C第一轴承座(501)与C第二轴承座(502)底部通过螺栓连接转动平 板(202)， C第一轴承座(501)与C第一轴承(503)外表面过盈配合， C第二轴承座(502)与C第 二轴承(504)外表面过盈配合， C第一轴承(503)与C第二轴承(504)的内表面分别与C阶梯轴 (505)固定连接， C阶梯轴(505)与连接块(506)可以通过螺栓固连， 连接块与支撑架(603)的 一端固定连接。 0032 管。
24、路部分(6)从进水端到出水端依次是连接软管(601)， 第一快速接头(602)， 支撑 架(603)， 炮管(604)， 第二快速接头(605)和炮嘴(606)， 连接软管(601)根据炮嘴(606)的俯 仰运动和偏转运动改变自身形状， 一端连接到车架(101)内部的管路， 另一端与第一快速接 头(602)连接， 第一快速接头(602)另外一端连接炮管(604)， 炮管(604)固定在支撑架(603) 的上面， 炮管(604)另外一端连接第二快速接头(605)， 第二快速接头(605)另一端与炮嘴 (606)固定连接。 0033 所述的一种新型履带式消防机器人具有耐高温、 防爆和防水的特点， 可以独立进 入火灾现场， 实施喷水灭火作业， 也可以由消防员持终端设备远程操作。 说 明 书 4/4 页 6 CN 107569801 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/4 页 7 CN 107569801 A 7 图2 图3 说 明 书 附 图 2/4 页 8 CN 107569801 A 8 图4 图5 说 明 书 附 图 3/4 页 9 CN 107569801 A 9 图6 说 明 书 附 图 4/4 页 10 CN 107569801 A 10 。