一种载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人的制作方法

本发明属于消防机器人，具体涉及一种载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人。

背景技术：

1、随着经济发展与社会进步，消防灭火机器人已经越来越多地应用于各行各业的消防灭火作业中，尤其是有易燃、易爆、有毒气体存在的火灾现场，消防人员难以进入或靠近火灾现场，此时，消防灭火机器人优势更为明显。

2、消防灭火机器人上往往装载有云台装置，云台装置通常用于安装机器人采集环境信息的传感器，如视觉系统、侦察系统等，为了提高采集环境信息的范围及精度，要求云台装置能够进行多角度调整。

3、目前，云台装置通常只能进行单一方向角度调整，如授权公告号cn210344843u的实用新型专利公开的一种回转云台机构及具有回转云台机构的巡检机器人，或者某两方向的角度调整，如申请公布号cn116492622a的发明专利公开的一种自动巡逻灭火机器人及灭火控制方法，不能实现全方位多角度调整。能够实现水平、垂向、俯仰全方位角度调整的云台装置往往结构庞大，并不适于安装在消防灭火机器人上。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种全方位多角度调整、结构紧凑的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，包括机器人本体，安装于机器人本体下方用于带动机器人运动的移动组件，安装于机器人本体上用于灭火的水炮组件，安装于机器人本体后端用于为水炮组件提供水源的水带组件；还包括安装于机器人本体上的云台调整装置以及安装于机器人本体内的控制组件；

3、所述云台调整装置包括云台、升降调节组件、俯仰调节组件、水平回转调节组件和底座，底座固定安装于机器人本体上，云台设置于底座上方，云台通过升降调节组件、俯仰调节组件、水平回转调节组件与底座连接。

4、进一步地，所述升降调节组件包括升降电机、电机轴一、小伞齿轮一、小伞齿轮二、小伞齿轮三、小伞齿轮四、传动轴三，升降电机水平设置，升降电机的输出端与电机轴一的一端连接，电机轴一的另一端与小伞齿轮一固定连接，小伞齿轮一与小伞齿轮二啮合连接，小伞齿轮二通过竖直设置的连接轴一与小伞齿轮三固定连接，小伞齿轮三与小伞齿轮四啮合连接，小伞齿轮四固定套设于水平设置的传动轴三上，传动轴三的两端分别与俯仰调节组件转动连接，传动轴三上固定安装有圆柱齿轮，圆柱齿轮啮合连接有竖直设置的齿条，齿条的顶部固定连接有升降板，升降板的顶部连接于云台的底部。

5、进一步地，所述俯仰调节组件包括高俯仰调节模组和低俯仰调节模组，高俯仰调节模组与升降调节组件连接，低俯仰调节模组与水平回转调节组件连接。

6、进一步地，所述高俯仰调节模组包括高俯仰电机、第七伞齿轮、第八伞齿轮、第九伞齿轮、第十伞齿轮、第十一伞齿轮、第十二伞齿轮、传动轴一、传动轴二和高俯仰壳体；

7、高俯仰电机竖直设置，高俯仰电机的输出轴穿过环状电机后与第七伞齿轮连接，第七伞齿轮与第八伞齿轮啮合连接，第八伞齿轮通过连接轴二与第九伞齿轮连接，第八伞齿轮、连接轴二、第九伞齿轮均转动套设于电机轴一上，第九伞齿轮与第十伞齿轮啮合连接，第十伞齿轮通过竖直设置的连接轴三穿过低俯仰外壳后与第十一伞齿轮连接，连接轴三转动套设于连接轴一外侧，第十一伞齿轮与第十二伞齿轮啮合连接，第十二伞齿轮与传动轴一连接，传动轴二与传动轴一相对设置，传动轴二与传动轴三的一端转动连接，传动轴一与传动轴三的另一端转动连接，传动轴二与传动轴一分别通过螺钉三与高俯仰壳体固定连接，高俯仰壳体的顶部与升降板之间连接有升降板伸缩杆；

8、高俯仰电机带动第七伞齿轮转动，通过啮合传动依次带动第八伞齿轮、第九伞齿轮、第十伞齿轮、第十一伞齿轮、第十二伞齿轮转动，第十二伞齿轮带动传动轴一、高俯仰壳体垂向转动，实现高俯仰壳体的俯仰角度调整。

9、进一步地，所述传动轴一水平设置，第十二伞齿轮套设于传动轴一上，第十二伞齿轮与传动轴一之间设有键一，传动轴二与高俯仰壳体之间设有键二，传动轴二和传动轴一的端部分别通过螺钉三与高俯仰壳体固定连接，高俯仰壳体的连接处设有螺钉二。

10、进一步地，所述低俯仰调节模组包括环状电机、第五伞齿轮、第六伞齿轮、低俯仰外壳，环状电机的输出端与第五伞齿轮连接，环状电机和第五伞齿轮套设于高俯仰电机的输出轴上，环状电机和第五伞齿轮与高俯仰电机的输出轴之间转动连接有轴承，第五伞齿轮与第六伞齿轮啮合连接，第六伞齿轮转动套设于连接轴二外侧，且第六伞齿轮通过沉头钉一固定连接于低俯仰外壳侧壁上，环状电机带动第五伞齿轮转动，进而带动与第五伞齿轮啮合连接的第六伞齿轮转动，从而带动与第六伞齿轮固定连接的低俯仰外壳垂向转动，实现低俯仰外壳的俯仰角度调整。

11、进一步地，所述低俯仰外壳设置于底座的上方，低俯仰外壳的底部设有封盖，封盖通过螺钉四与低俯仰外壳紧固连接。

12、进一步地，所述水平回转调节组件包括低回转电机、第一伞齿轮、第二伞齿轮、第三伞齿轮、第四伞齿轮、回转壳体，低回转电机竖直设置于底座内，低回转电机的输出轴与第一伞齿轮连接，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合连接，第二伞齿轮通过水平设置的连接轴四与第三伞齿轮固定连接，第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合连接，第四伞齿轮通过螺钉一固定安装于回转壳体的底部，回转壳体连接于高俯仰壳体的下方；低回转电机带动第一伞齿轮转动，通过啮合传动依次带动第二伞齿轮、第三伞齿轮、第四伞齿轮转动，进而带动与第四伞齿轮固定连接的回转壳体转动，实现云台的水平方向回转调整。

13、进一步地，所述回转壳体设置于低俯仰外壳内，低俯仰外壳与回转壳体之间设有回转轴承，以使回转壳体在低俯仰外壳内转动。

14、进一步地，所述云台包括云台支架、上装组件和云台底座，上装组件固定安装于云台支架的顶部，云台支架的底部固定安装于云台底座上，云台底座与升降调节组件的顶部连接。

15、本发明具有以下有益效果：

16、1、本发明通过升降调节组件、俯仰调节组件、水平回转调节组件相互配合，实现云台的水平旋转、高度升降、垂向俯仰全方位多角度调整，云台还可以根据需要搭载不同的上装组件，提高了云台的适用性。

17、2、本发明通过若干伞齿轮、连接轴、传动轴的连接方式，将升降调节组件、俯仰调节组件、水平回转调节组件高度整合，结构紧凑，在保证传动精度的前提下，大大缩减了云台调整装置的体积，提高了云台调整装置与消防灭火机器人的适配性，扩大了消防机器人的适用范围。

技术特征：

1.一种载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，包括机器人本体，安装于机器人本体下方用于带动机器人运动的移动组件，安装于机器人本体上用于灭火的水炮组件，安装于机器人本体后端用于为水炮组件提供水源的水带组件；其特征在于，还包括安装于机器人本体上的云台调整装置以及安装于机器人本体内的控制组件；

2.如权利要求1所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述升降调节组件包括升降电机、电机轴一、小伞齿轮一、小伞齿轮二、小伞齿轮三、小伞齿轮四、传动轴三，升降电机水平设置，升降电机的输出端与电机轴一的一端连接，电机轴一的另一端与小伞齿轮一固定连接，小伞齿轮一与小伞齿轮二啮合连接，小伞齿轮二通过竖直设置的连接轴一与小伞齿轮三固定连接，小伞齿轮三与小伞齿轮四啮合连接，小伞齿轮四固定套设于水平设置的传动轴三上，传动轴三的两端分别与俯仰调节组件转动连接，传动轴三上固定安装有圆柱齿轮，圆柱齿轮啮合连接有竖直设置的齿条，齿条的顶部固定连接有升降板，升降板的顶部连接于云台的底部。

3.如权利要求2所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述俯仰调节组件包括高俯仰调节模组和低俯仰调节模组，高俯仰调节模组与升降调节组件连接，低俯仰调节模组与水平回转调节组件连接。

4.如权利要求3所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述高俯仰调节模组包括高俯仰电机、第七伞齿轮、第八伞齿轮、第九伞齿轮、第十伞齿轮、第十一伞齿轮、第十二伞齿轮、传动轴一、传动轴二和高俯仰壳体；

5.如权利要求4所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述传动轴一水平设置，第十二伞齿轮套设于传动轴一上，第十二伞齿轮与传动轴一之间设有键一，传动轴二与高俯仰壳体之间设有键二，传动轴二和传动轴一的端部分别通过螺钉三与高俯仰壳体固定连接，高俯仰壳体的连接处设有螺钉二。

6.如权利要求4所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述低俯仰调节模组包括环状电机、第五伞齿轮、第六伞齿轮、低俯仰外壳，环状电机，环状电机的输出端与第五伞齿轮连接，环状电机和第五伞齿轮套设于高俯仰电机的输出轴上，环状电机和第五伞齿轮与高俯仰电机的输出轴之间转动连接有轴承，第五伞齿轮与第六伞齿轮啮合连接，第六伞齿轮转动套设于连接轴二外侧，且第六伞齿轮通过沉头钉一固定连接于低俯仰外壳侧壁上，环状电机带动第五伞齿轮转动，进而带动与第五伞齿轮啮合连接的第六伞齿轮转动，从而带动与第六伞齿轮固定连接的低俯仰外壳垂向转动，实现低俯仰外壳的俯仰角度调整。

7.如权利要求6所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述低俯仰外壳设置于底座的上方，低俯仰外壳的底部设有封盖，封盖通过螺钉四与低俯仰外壳紧固连接。

8.如权利要求1-7任一所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述水平回转调节组件包括低回转电机、第一伞齿轮、第二伞齿轮、第三伞齿轮、第四伞齿轮、回转壳体，低回转电机竖直设置于底座内，低回转电机的输出轴与第一伞齿轮连接，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合连接，第二伞齿轮通过水平设置的连接轴四与第三伞齿轮固定连接，第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合连接，第四伞齿轮通过螺钉一固定安装于回转壳体的底部，回转壳体连接于高俯仰壳体的下方；低回转电机带动第一伞齿轮转动，通过啮合传动依次带动第二伞齿轮、第三伞齿轮、第四伞齿轮转动，进而带动与第四伞齿轮固定连接的回转壳体转动，实现云台的水平方向回转调整。

9.如权利要求8所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述回转壳体设置于低俯仰外壳内，低俯仰外壳与回转壳体之间设有回转轴承，以使回转壳体在低俯仰外壳内转动。

10.如权利要求1所述的载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，其特征在于，所述云台包括云台支架、上装组件和云台底座，上装组件固定安装于云台支架的顶部，云台支架的底部固定安装于云台底座上，云台底座与升降调节组件的顶部连接。

技术总结本发明属于消防机器人技术领域，涉及一种载有多角度云台调整装置的消防灭火机器人，包括机器人本体、移动组件、水炮组件、水带组件、云台调整装置，云台调整装置包括云台、升降调节组件、俯仰调节组件、水平回转调节组件和底座。通过升降调节组件、俯仰调节组件、水平回转调节组件相互配合，实现云台的水平旋转、高度升降、垂向俯仰全方位多角度调整，云台还可以根据需要搭载不同的上装组件，提高了云台的适用性。通过若干伞齿轮、连接轴、传动轴的连接方式，将升降调节组件、俯仰调节组件、水平回转调节组件高度整合，结构紧凑，在保证传动精度的前提下，大大缩减了云台调整装置的体积，提高了云台调整装置与消防灭火机器人的适配性。技术研发人员：谢北萍,鲍明松,孙洪秀,郑安,姬增起,姚世伟,贾卫国受保护的技术使用者：中国船舶重工集团应急预警与救援装备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29