[发明专利]一种传感器热防护装置、方法及消防机器人

说明书

一种传感器热防护装置、方法及消防机器人，所述装置，包括，装置本体、前盖、水冷结构、风冷结构，以及控制单元，其中，所述装置本体和所述前盖连接，在所述装置本体内部设置有内部设备舱；所述水冷结构、所述风冷结构和所述控制单元位于所述内部设备舱内；所述控制单元，控制所述前盖的打开或关闭，以及冷却气体和冷却水的供给量；所述风冷结构，其在传感器前方形成风幕，对传感器前端进行冷却。所述方法，包括，启动水泵，为水冷结构提供冷却水对传感器进行冷却；开启前盖，启动气源为风冷结构提供冷却气体对传感器进行冷却。本发明的装置作为消防机器人的感知元件能够在1000℃以上环境中正常工作，能够极大丰富特种机器人的应用场景。

技术领域

本发明涉及特种机器人技术领域，尤其涉及多种热防护措施结合的传感器热防护装置。

背景技术

消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。传感器是用来检测机器人自身的工作状态，以及机器人智能探测外部工作环境和对象状态的核心部件。为了实现在复杂、动态及不确定性环境下的自主性，目前各国研制人员逐渐将视觉、听觉、压觉、热觉、力觉传感器等多种不同功能的传感器合理地组合在一起，形成机器人的感知系统，为机器人提供更为详细的外界环境信息，进而促使机器人对外界环境变化做出实自时、准确、灵活的行为响应。一般的传感器工作温度都在150℃以下，无法满足消防行业的耐高温需求。

现有技术：高温工业电视螺旋风幕冷却镜头罩 申请号：200910183844.3，该专利主要解决镜头冷却罩冷却效果不高和镜头处污物遮蔽难以排除等技术问题。其技术方案为：具有罩体，罩体中央开设有通孔，罩体通孔周围设置有使通孔处形成空气旋涡的引风装置。该方案冷却效率低，需要消耗大量的冷源，一般在高温炉等固定设备上使用，无法应用在移动载体上，在1000℃高温环境下无法使用。

导光板风幕冷却装置 申请号：201020534916.2，该专利主要解决导光板散热不均匀，产生残余应力，影响导光板质量的技术问题。其技术方案为：一种导光板风幕冷却装置，用于导光板的散热冷却，包括风机，所述的风机具有机壳，机壳内安装有风轮，机壳上具有出风口，风轮与出风口通过出风道连通，所述的出风口上设有形成风幕的导风装置，所述的导风装置包括调节风向的多个导向片和一个以上的开合片，所述的多个导向片竖直并排设置并能调节角度，所述的两个开合片水平设置，两个开合片两端与机壳转动连接。该方案是一种常规的风冷方案，散热效率低，主要解决导光板散热不均匀的问题，无法使用在高温环境中。

综上所述，目前传感器的热防护技术，主要是通过外风冷或者外水冷的方式对传感器进行冷却，外风冷方法内外热交换快，冷却效率低，如果温度要求高，需要采用高压气体和强气流；外水冷方法冷却效率较高，但是无法在200℃以上的高温环境中使用；同时，外风冷和外水冷的热防护技术，需要消耗大量冷源，一般在高温炉等固定设备上使用，无法应用在移动载体上。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种传感器热防护装置，能够保证常规传感器在1000℃高温环境下正常工作。

为实现上述目的，本发明提供的传感器热防护装置，包括，装置本体、前盖、水冷结构、风冷结构，以及控制单元，其中，

所述装置本体和所述前盖连接，在所述装置本体内部设置有内部设备舱；

所述水冷结构、所述风冷结构和所述控制单元位于所述内部设备舱内；

所述控制单元，控制所述前盖的打开或关闭，以及冷却气体和冷却水供给；

所述风冷结构，其在传感器前方形成风幕，对传感器前端进行冷却。

进一步地，所述装置本体和所述前盖，采用多层结构的隔热壳体；

所述隔热壳体，包括外壳层、隔热层，以及内壳层；

所述隔热层，设置在所述外壳层和所述隔热层之间，并具有多层结构。