本發(fā)明涉及消防器械領(lǐng)域，具體的說是一種智能消防特種作業(yè)機(jī)器人用回轉(zhuǎn)機(jī)械手。

背景技術(shù)：

火災(zāi)是指在時間或空間上失去控制的燃燒，在各種災(zāi)害中，火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災(zāi)害之一；很多場合和行業(yè)都存在火災(zāi)隱患，比如化工廠、家庭住宅、公共商場、加油站、電力公司、冶煉廠等等；造成火災(zāi)的原因很多，比如違反電氣安全規(guī)定、違反安全操作規(guī)定、亂扔煙頭和自燃等等。

目前消防采用的滅火器種類繁多，主要有二氧化碳滅火器、1211滅火器、干粉滅火器、酸減泡沫滅火器、四氯化碳滅火器、機(jī)械泡沫滅火器、水型滅火器和其他滅火器具等；滅火器主要由筒身、噴筒和開關(guān)閥組成，從滅火操作步驟及方式上分，一類是只需拔出保險環(huán)，將噴筒對準(zhǔn)火源直接進(jìn)行作業(yè)，另一類則是先打開梅花輪閥，在將噴筒對準(zhǔn)火源作業(yè)時需要同時按壓鴨嘴式閥門。

對于火災(zāi)消防滅火方式多采用人工攜帶滅火器進(jìn)入消防現(xiàn)場進(jìn)行人工消防作業(yè)，這樣的現(xiàn)有消防方式存在危險性大，對消防人員人身安全造成了極大的威脅，每年都有不少消防員因?yàn)楝F(xiàn)場消防作業(yè)而犧牲殉職人數(shù)很多；同時人工現(xiàn)場消防作業(yè)滅火效率會隨著作業(yè)時間的拉長而逐步降低，消防滅火整體效率低、速度慢和靈活性差。鑒于此，本發(fā)明提供了一種智能消防特種作業(yè)機(jī)器人用回轉(zhuǎn)機(jī)械手。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種智能消防特種作業(yè)機(jī)器人用回轉(zhuǎn)機(jī)械手。

本發(fā)明所要解決其技術(shù)問題所采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。

一種智能消防特種作業(yè)機(jī)器人用回轉(zhuǎn)機(jī)械手，包括三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)和滅火裝置；所述的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)位于滅火裝置正下方，且三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)上端與滅火裝置相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括定平臺、動平臺、耳座、轉(zhuǎn)軸、電動推桿、球鉸鏈、連接座和限位彈簧，且耳座、轉(zhuǎn)軸、電動推桿、球鉸鏈、連接座和限位彈簧的數(shù)量均為三；所述的定平臺和動平臺均呈圓形狀結(jié)構(gòu)，且動平臺位于定平臺正上方，耳座位于定平臺的上端面上，且耳座之間的安裝中心角度為60度，連接座位于動平臺下端面上，且耳座與連接座分別一一對應(yīng)；所述的電動推桿底端通過轉(zhuǎn)軸安裝在耳座上，電動推桿頂端與連接座之間通過球鉸鏈進(jìn)行連接，限位彈簧繞套在電動推桿上端；具體工作時，通過電動推桿的上下往復(fù)運(yùn)動可帶動動平臺的運(yùn)動，且通過限位彈簧降低了三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動時抖動性，增加了三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動的平穩(wěn)性，三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，運(yùn)動靈活，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動精度高，三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)采用3-RPS的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的形式，將三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用到本發(fā)明中，一方面起到了對滅火裝置方位角度的調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位滅火作業(yè)的進(jìn)行，另一方面對滅火裝置起到了減震的效果，使得滅火裝置始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動性過大對儲放的滅火器造成安全隱患。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的滅火裝置包括支板、儲放筒、滅火滑軌、鎖緊裝置、噴筒固定裝置、按壓裝置和擰開裝置，且儲放筒、滅火滑軌、鎖緊裝置、噴筒固定裝置、按壓裝置和擰開裝置的數(shù)量均為二；所述的儲放筒沿支板的縱向中心軸線分別對稱布置，且儲放筒底端與支板上端面相固定，儲放筒為前端開口后端封閉的空心圓柱體結(jié)構(gòu)，儲放筒前端上部為敞開狀態(tài)，滅火滑軌分別對稱固定在儲放筒前端上部，鎖緊裝置安裝在儲放筒上端，噴筒固定裝置位于鎖緊裝置與按壓裝置之間，且噴筒固定裝置下端安裝在滅火滑軌上，擰開裝置位于按壓裝置正前方，且擰開裝置左右兩側(cè)分別安裝在滅火滑軌上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的鎖緊裝置包括固定塊、鎖緊螺桿、鎖緊塊和轉(zhuǎn)盤；所述的固定塊中心位置處開設(shè)有與鎖緊螺桿上外螺紋相配合的螺紋孔，鎖緊螺桿安裝在固定塊上端的螺紋孔內(nèi)，鎖緊螺桿下端固定有鎖緊塊，且鎖緊塊為弧形狀結(jié)構(gòu)，鎖緊螺桿上端安裝有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤外側(cè)設(shè)置有防滑條紋；通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤帶動鎖緊螺桿的旋轉(zhuǎn)，從而帶動固定塊的上升和下降，實(shí)現(xiàn)了對滅火器筒身的固定鎖緊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的噴筒固定裝置包括支撐板、橫桿、固定夾板、伸縮連桿和轉(zhuǎn)桿；所述的支撐板下端安裝在儲放筒前端左右兩側(cè)，橫桿左右兩端分別固定在支撐板上頂端位置處，固定夾板上端設(shè)置有轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒安裝在橫桿中部，固定夾板中部開設(shè)有圓形固定口，固定夾板下端左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置有連接塊，伸縮連桿一端與連接塊相連接，伸縮連桿另一端與轉(zhuǎn)桿一端相鉸接，轉(zhuǎn)桿另一端固定在支撐板內(nèi)側(cè)壁上；噴筒固定裝置主要用于對滅火器噴筒的夾持固定，且通過伸縮連桿的伸長和縮短運(yùn)動帶動固定夾板以橫桿為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行垂直面上的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)了滅火器噴筒噴射作業(yè)時噴射角度調(diào)節(jié)的功能。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的擰開裝置包括擰開滑塊、擰開電動推桿、擰開支架、擰開電機(jī)、擰開轉(zhuǎn)軸、擰開轉(zhuǎn)盤和擰桿；所述的擰開滑塊安裝在滅火滑軌上，擰開電動推桿底端固定在擰開滑塊上，擰開支架左右兩端分別固定在擰開電動推桿頂端，擰開支架呈圓盤狀結(jié)構(gòu)，擰開電機(jī)固定在擰開支架外側(cè)壁上，擰開轉(zhuǎn)軸一端與擰開電機(jī)輸出軸相連接，擰開轉(zhuǎn)軸另一端與擰開轉(zhuǎn)盤之間通過鍵相連接，擰開轉(zhuǎn)盤內(nèi)側(cè)端面上沿其中心軸線的周向方向均勻設(shè)置有轉(zhuǎn)臺座，擰桿底端安裝在擰開轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)臺座上，擰桿頂端設(shè)置有擰塊，擰塊呈扇形狀結(jié)構(gòu)；使用時，首先通過擰開滑塊在滅火滑軌上的向內(nèi)側(cè)滑動帶動擰開支架的移動，從而實(shí)現(xiàn)了將擰桿插入到滅火器梅花輪扇形空隙內(nèi)的功能，然后通過擰開電動推桿的伸縮運(yùn)動可調(diào)節(jié)擰開支架的高度，當(dāng)擰桿插入到滅火器梅花輪扇形空隙內(nèi)后，再通過擰開轉(zhuǎn)盤上的轉(zhuǎn)臺座的轉(zhuǎn)動帶動擰桿的旋轉(zhuǎn)，將擰桿轉(zhuǎn)動180度，防止擰桿的縱向滑脫，最后通過擰開電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動擰開轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，從而帶動滅火器梅花輪的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而將滅火器進(jìn)行開啟。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的按壓裝置包括按壓滑塊、按壓電動推桿、按壓滑軌、按壓電動滑塊和按壓頭；所述的按壓滑塊安裝在滅火滑軌上，按壓電動推桿底端固定在按壓滑塊上，按壓滑軌左右兩側(cè)分別固定在按壓電動推桿頂端，按壓電動滑塊安裝在按壓滑軌上，按壓頭固定在按壓滑塊下端，且按壓頭中部開設(shè)有半圓形凹槽；按壓電動滑塊可在按壓滑軌上進(jìn)行左右移動，從而可對滅火器上的鴨嘴閥進(jìn)行對位，然后通過按壓電動推桿的收縮運(yùn)動帶動按壓頭的下降，從而達(dá)到了按壓滅火器上的鴨嘴閥的效果。

具體操作時，首先將裝有滅火劑的滅火器放置到儲放筒內(nèi)，放置時將滅火器的前頭朝外放置，并通過鎖緊裝置對滅火器進(jìn)行鎖緊固定；然后將滅火器的噴筒放置到噴筒固定裝置上進(jìn)行固定，并調(diào)好固定角度；再通過擰開裝置將擰桿插入到滅火器的梅花輪內(nèi)，同時通過按壓裝置將按壓頭對準(zhǔn)滅火器的鴨嘴閥；作業(yè)時，通過擰開裝置轉(zhuǎn)動滅火器的梅花輪，通過按壓裝置按壓滅火器的鴨嘴閥，從而實(shí)現(xiàn)了滅火器內(nèi)的滅火劑噴出的效果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明具有方位調(diào)節(jié)和滅火作業(yè)等多種功能，可對火災(zāi)現(xiàn)場時進(jìn)行消防滅火作業(yè)，且自動化程度高、滅火時運(yùn)動平穩(wěn)靈活、滅火噴射范圍大、滅火效率高且安全性高，解決了人工消防滅火效率低和危險性大的問題。

(2)本發(fā)明的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)采用3-RPS的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的形式，將三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用到本發(fā)明中，一方面起到了對滅火裝置方位角度的調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位滅火作業(yè)的進(jìn)行，另一方面對滅火裝置起到了減震的效果，使得滅火裝置始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動性過大對儲放的滅火器造成安全隱患。

(3)本發(fā)明的滅火裝置可實(shí)現(xiàn)滅火器筒身的儲放鎖緊、滅火器噴筒的固定調(diào)節(jié)、滅火器梅花輪的開啟和關(guān)閉以及滅火器鴨嘴閥的控制等一系列動作執(zhí)行的功能，且滅火噴射范圍廣、滅火效率高和安全性好。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明三自由并聯(lián)機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖3是本發(fā)明滅火裝置的整體立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明滅火裝置的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明儲放筒、噴筒固定裝置、擰開裝置和按壓裝置配合時的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明擰開裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1至圖6所示，一種智能消防特種作業(yè)機(jī)器人用回轉(zhuǎn)機(jī)械手，包括三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4和滅火裝置5；所述的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4位于滅火裝置5正下方，且三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4上端與滅火裝置5相連接。

如圖1和圖2所示，所述的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4包括定平臺41、動平臺42、耳座43、轉(zhuǎn)軸44、電動推桿45、球鉸鏈46、連接座47和限位彈簧48，且耳座43、轉(zhuǎn)軸44、電動推桿45、球鉸鏈46、連接座47和限位彈簧48的數(shù)量均為三；所述的定平臺41和動平臺42均呈圓形狀結(jié)構(gòu)，且動平臺42位于定平臺41正上方，耳座43位于定平臺41的上端面上，且耳座43之間的安裝中心角度為60度，連接座47位于動平臺42下端面上，且耳座43與連接座47分別一一對應(yīng)；所述的電動推桿45底端通過轉(zhuǎn)軸44安裝在耳座43上，電動推桿45頂端與連接座47之間通過球鉸鏈46進(jìn)行連接，限位彈簧48繞套在電動推桿45上端；具體工作時，通過電動推桿45的上下往復(fù)運(yùn)動可帶動動平臺42的運(yùn)動，且通過限位彈簧48降低了三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4運(yùn)動時抖動性，增加了三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4運(yùn)動的平穩(wěn)性，三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，運(yùn)動靈活，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動精度高，三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4采用3-RPS的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的形式，將三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)4應(yīng)用到本發(fā)明中，一方面起到了對滅火裝置5方位角度的調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位滅火作業(yè)的進(jìn)行，另一方面對滅火裝置5起到了減震的效果，使得滅火裝置5始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動性過大對儲放的滅火器造成安全隱患。

如圖3至圖6所示，所述的滅火裝置5包括支板51、儲放筒52、滅火滑軌53、鎖緊裝置54、噴筒固定裝置55、按壓裝置56和擰開裝置57，且儲放筒52、滅火滑軌53、鎖緊裝置54、噴筒固定裝置55、按壓裝置56和擰開裝置57的數(shù)量均為二；所述的儲放筒52沿支板51的縱向中心軸線分別對稱布置，且儲放筒52底端與支板51上端面相固定，儲放筒52為前端開口后端封閉的空心圓柱體結(jié)構(gòu)，儲放筒52前端上部為敞開狀態(tài)，滅火滑軌53分別對稱固定在儲放筒52前端上部，鎖緊裝置54安裝在儲放筒52上端，噴筒固定裝置55位于鎖緊裝置54與按壓裝置56之間，且噴筒固定裝置55下端安裝在滅火滑軌53上，擰開裝置57位于按壓裝置56正前方，且擰開裝置57左右兩側(cè)分別安裝在滅火滑軌53上。

如圖3和圖4所示，所述的鎖緊裝置54包括固定塊541、鎖緊螺桿542、鎖緊塊543和轉(zhuǎn)盤544；所述的固定塊541中心位置處開設(shè)有與鎖緊螺桿542上外螺紋相配合的螺紋孔，鎖緊螺桿542安裝在固定塊541上端的螺紋孔內(nèi)，鎖緊螺桿542下端固定有鎖緊塊543，且鎖緊塊543為弧形狀結(jié)構(gòu)，鎖緊螺桿542上端安裝有轉(zhuǎn)盤544，轉(zhuǎn)盤544外側(cè)設(shè)置有防滑條紋；通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤544帶動鎖緊螺桿542的旋轉(zhuǎn)，從而帶動固定塊543的上升和下降，實(shí)現(xiàn)了對滅火器筒身的固定鎖緊。

如圖5所示，所述的噴筒固定裝置55包括支撐板551、橫桿552、固定夾板553、伸縮連桿554和轉(zhuǎn)桿555；所述的支撐板551下端安裝在儲放筒52前端左右兩側(cè)，橫桿552左右兩端分別固定在支撐板551上頂端位置處，固定夾板553上端設(shè)置有轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒安裝在橫桿552中部，固定夾板553中部開設(shè)有圓形固定口，固定夾板553下端左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置有連接塊，伸縮連桿554一端與連接塊相連接，伸縮連桿554另一端與轉(zhuǎn)桿555一端相鉸接，轉(zhuǎn)桿555另一端固定在支撐板551內(nèi)側(cè)壁上；噴筒固定裝置55主要用于對滅火器噴筒的夾持固定，且通過伸縮連桿554的伸長和縮短運(yùn)動帶動固定夾板553以橫桿552為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行垂直面上的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)了滅火器噴筒噴射作業(yè)時噴射角度調(diào)節(jié)的功能。

如圖5和圖6所示，所述的擰開裝置57包括擰開滑塊571、擰開電動推桿572、擰開支架573、擰開電機(jī)574、擰開轉(zhuǎn)軸575、擰開轉(zhuǎn)盤576和擰桿577；所述的擰開滑塊571安裝在滅火滑軌上，擰開電動推桿572底端固定在擰開滑塊571上，擰開支架573左右兩端分別固定在擰開電動推桿572頂端，擰開支架573呈圓盤狀結(jié)構(gòu)，擰開電機(jī)574固定在擰開支架573外側(cè)壁上，擰開轉(zhuǎn)軸575一端與擰開電機(jī)574輸出軸相連接，擰開轉(zhuǎn)軸575另一端與擰開轉(zhuǎn)盤576之間通過鍵相連接，擰開轉(zhuǎn)盤576內(nèi)側(cè)端面上沿其中心軸線的周向方向均勻設(shè)置有轉(zhuǎn)臺座，擰桿577底端安裝在擰開轉(zhuǎn)盤576的轉(zhuǎn)臺座上，擰桿577頂端設(shè)置有擰塊，擰塊呈扇形狀結(jié)構(gòu)；使用時，首先通過擰開滑塊571在滅火滑軌53上的向內(nèi)側(cè)滑動帶動擰開支架573的移動，從而實(shí)現(xiàn)了將擰桿577插入到滅火器梅花輪扇形空隙內(nèi)的功能，然后通過擰開電動推桿572的伸縮運(yùn)動可調(diào)節(jié)擰開支架573的高度，當(dāng)擰桿577插入到滅火器梅花輪扇形空隙內(nèi)后，再通過擰開轉(zhuǎn)盤576上的轉(zhuǎn)臺座的轉(zhuǎn)動帶動擰桿577的旋轉(zhuǎn)，將擰桿577轉(zhuǎn)動180度，防止擰桿577的縱向滑脫，最后通過擰開電機(jī)574的轉(zhuǎn)動帶動擰開轉(zhuǎn)盤576的旋轉(zhuǎn)，從而帶動滅火器梅花輪的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而將滅火器進(jìn)行開啟。

如圖5所示，所述的按壓裝置56包括按壓滑塊561、按壓電動推桿562、按壓滑軌563、按壓電動滑塊564和按壓頭565；所述的按壓滑塊561安裝在滅火滑軌53上，按壓電動推桿562底端固定在按壓滑塊561上，按壓滑軌563左右兩側(cè)分別固定在按壓電動推桿562頂端，按壓電動滑塊564安裝在按壓滑軌5633上，按壓頭565固定在按壓滑塊561下端，且按壓頭565中部開設(shè)有半圓形凹槽；按壓電動滑塊564可在按壓滑軌563上進(jìn)行左右移動，從而可對滅火器上的鴨嘴閥進(jìn)行對位，然后通過按壓電動推桿562的收縮運(yùn)動帶動按壓頭565的下降，從而達(dá)到了按壓滅火器上的鴨嘴閥的效果。

如圖3至圖6所示，具體操作時，首先將裝有滅火劑的滅火器放置到儲放筒52內(nèi)，放置時將滅火器的前頭朝外放置，并通過鎖緊裝置54對滅火器進(jìn)行鎖緊固定；然后將滅火器的噴筒放置到噴筒固定裝置55上進(jìn)行固定，并調(diào)好固定角度；再通過擰開裝置57將擰桿577插入到滅火器的梅花輪內(nèi)，同時通過按壓裝置56將按壓頭565對準(zhǔn)滅火器的鴨嘴閥；作業(yè)時，通過擰開裝置57轉(zhuǎn)動滅火器的梅花輪，通過按壓裝置56按壓滅火器的鴨嘴閥，從而實(shí)現(xiàn)了滅火器內(nèi)的滅火劑噴出的效果。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。