[发明专利]一种适用于高空的多功能消防灭火机器人及其作业方法

说明书

本发明公开了一种适用于高空的多功能消防灭火机器人，包括移动底盘、承载本体、水喷射灭火系统、干粉灭火系统、高压细水雾灭火系统、高空抬升组件、云台组件、观测传感系统、以及能源、通讯和控制模块。本发明通过高空抬升组件实现机器人对高空的任意高度灭火；高空抬升组件中采用联动的第一补偿油缸和第二补偿油缸等组件实现补偿平台角度自补偿，提高了云台组件的稳定性，进而确保高空抬升组件升降时，云台组件上的干粉喷头和水雾喷头等的喷射角度不变；采用观测传感系统中的红外探测器等配合实现了机器人代替人工的自主导航、环境参数侦查、全自主寻火和定点灭火。

技术领域

本发明涉及特种机器人领域，具体地说是涉及一种适用于高空的多功能消防灭火机器人及其作业方法。

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。现场指挥人员可以利用其进行先期压制，并根据其反馈结果，及时对灾情做出科学判断，从而对灾害事故现场工作做出正确、合理地决策。

目前针对低空的灭火，主要采用人工高压水枪灭火和消防机器人作业两种方式：

(1)高压水枪灭火：消防高压水枪，用于和消防水带消防车相连喷射出密集充实的水流将大火扑灭，主要适用于中低层建筑或相应高度的灭火场合。

(2)消防机器人：目前投入使用的消防机器人一般由带动力的全地形底盘作为行驶与载重基体，在其之上装载灭火设备、洗消设备、排烟设备等进行各种特种救援作业。

当前，随着城市高层、超高层建筑日益增多，几十米甚至上百米的高楼一旦发生火灾，会面临消防难题。目前传统的高压水枪由于水压等原因均难以到达80米以上进行灭火和消防救援，且消防员直接靠近火场，有很高的危险性有时甚至会造成不必要的伤亡。消防机器人多使用自动消防水炮，依赖后方消防车供水，实现对几十米内的火源灭火，同样无法到达超过数十米甚至百米高的建筑物。

针对高空的消防灭火，目前主流有高空无人机和举高设备两种方式：

(1)高空无人机灭火：在旋翼式无人机平台上搭载小重量的灭火器等装置，实现对高空小着火点或火源的应急灭火。

(2)采用举升装置将喷射灭火设备送入高层建筑，实现对中高空建筑灭火。

对于高空无人机，鉴于当前电池的性能参数，无人机携带灭火所需的载荷及自身重量，作业时间长度受到限制，携带灭火载荷少，空中作业时间短，不能长时间、大载重的开展高层消防救援作业。而主流现有的举高设备仅依靠折叠式的云梯结构进行伸展将喷头送入高层建筑进行灭火，需人工遥控，无法智能化作业，更无法进行喷射角度的自动补偿、全自动寻火和智能多灭火源灭火。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提出一种适用于高空的多功能消防灭火机器人，以及该消防灭火机器人的作业方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种适用于高空的多功能消防灭火机器人，包括移动底盘、承载本体、水喷射灭火系统、干粉灭火系统、高压细水雾灭火系统、高空抬升组件、云台组件、观测传感系统、以及能源、通讯和控制模块；

所述移动底盘包括轮系组件、转向组件、动力驱动组件和底盘框架，轮系组件通过转向组件和动力驱动组件连接于底盘框架的前后两端；

所述承载本体设置于底盘框架的上端，所述水喷射灭火系统、干粉灭火系统、高压细水雾灭火系统和高空抬升组件设置在承载本体上，所述云台组件设置在高空抬升组件的顶端，所述观测传感系统布置在云台组件和/或承载本体上，所述能源、通讯和控制模块布置在承载本体的内部；

所述水喷射灭火系统包括消防水炮、进水管道和自喷淋系统，消防水炮和自喷淋系统均与进水管道连接；