本公开的实施例一般涉及消防技术领域，并且更具体地，涉及一种固定节点式机器人。
背景技术：
随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致各种大型石油化工企业、隧道、地铁等不断增加，油品燃气、毒气泄漏爆炸、化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡。
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。消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈，它的应用将提高消防部门消防救灾的实战能力，对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡将产生重要的作用。
目前国内和国外消防领域中的机器人在抗冲击、信息收集回传、快速便捷地布置方式上存有不足。
技术实现要素：
根据本公开的实施例，提供了一种固定节点式机器人，包括：两个扣合连接且能够打开的壳体，两个所述壳体扣合连接时形成容纳腔体；在其中一个壳体上设置有摄像头组件，在两个所述壳体扣合时所述摄像头组件被抵压于所述容纳腔体内，在两个所述壳体打开时所述摄像头组件弹起至工作状态。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述摄像头组件弹起至工作状态后，其自身延伸方向与任一所述壳体的上表面所处的平面垂直。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述摄像头组件包括支架、第二扭簧、限位件、两个180°摄像头和天线；两个所述摄像头在所述支架的一端上相对设置，分别采集前后两个方向的视频信息；所述支架的另一端与所述壳体铰接，且所述第二扭簧设置于铰接处；所述第二扭簧的一个支腿抵接于所述壳体，另一个支腿抵接于所述支架的一侧；所述限位件设置于所述壳体，且位于所述支架的另一侧。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述限位件包括底座和挡板，所述底座设置于所述壳体内，所述挡板与所述底座连接，且所述挡板与所述壳体的上表面所处的平面具有预设倾斜角度。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述壳体的外表面包覆有具有缓冲部的保护壳体，所述缓冲部位于所述壳体的前端，所述缓冲部为蜂窝结构且所述缓冲部的宽度和高度从后向前逐渐减小。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述缓冲部由橡胶材料制成，所述橡胶材料中掺有阻燃剂。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，两个所述壳体的一侧铰接，在两个所述壳体的铰接处设置有弹性件，两个所述壳体的另一侧通过锁闭装置锁紧。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述弹性件为第一扭簧，所述第一扭簧的一个支腿抵接于一个所述壳体，另一个支腿抵接于另一个所述壳体。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在一个所述壳体内，靠近所述缓冲部处设置有音视频仓，所述音视频仓内设置有音视频控制板；远离所述缓冲部处设置有主控板仓，所述主控板仓内设置有主控板仓；所述音视频仓和所述主控板仓之间设置有天线组件；在另一个所述壳体内，靠近所述缓冲部处设置有通讯仓，所述通讯仓内设置有通讯模块；远离所述缓冲部处设置有电池仓，所述电池仓内设置有电池。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述壳体内设置有气体传感器和语音传感器，所述气体传感器和所述语音传感器分别与所述天线组件连接；和/或，所述壳体内位于所述音视频仓和所述主控板仓之间设置有天线组件。
在本公开的实施例提供的固定节点机器人中，通过两个扣合连接且能够打开的壳体在扣合连接时形成容纳腔体，在其中一个壳体上设置有摄像头组件，在两个壳体扣合时摄像头组件被抵压于容纳腔体内，在两个壳体打开时摄像头组件弹起至工作状态，以采集火灾现场的视频信息，从而能够实现在火灾现场快速便捷地布设。
应当理解，公开内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
图1示出了本公开的实施例的固定节点机器人的两个壳体打开状态的结构示意图；
图2示出了本公开的实施例的固定节点机器人的两个保护壳体打开状态的结构示意图；
图3示出了本公开的实施例的固定节点机器人的壳体组件构的结构示意图；
图4示出了本公开的一个实施例的固定节点机器人的工作状态的结构示意图；
图5示出了本公开的另一个实施例的固定节点机器人的工作状态的结构示意图；
图6示出了本公开的实施例的固定节点机器人的摄像头组件的结构示意图；
图7示出了本公开的实施例的固定节点机器人的锁闭装置的剖面示意图；43
图8示出了本公开的实施例的固定节点机器人的连杆和驱动件的装配示意图；
其中，
10、壳体；11、转轴；12、第一扭簧；13、音视频仓；14、主控板仓；15、通讯仓；16、电池仓；
20、保护壳体；21、缓冲部；
31、摄像头组件；311、支架；312、第二扭簧；313、限位件；3131、底座；3132、挡板；314、摄像头；32、天线组件；33、音视频控制板；34、主控板；35、电池；36、通讯模块；
41、锁壳；411、豁口；42、摇臂；421、驱动端；422、限位端；423、弧形凹槽；43、接触臂；431、卡合端；432、锁合端；44、连杆；441、连接座；442、杆体；443、长条形通孔；45、推杆；46、驱动件；47、卡扣。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
图1示出了本公开的实施例的固定节点式机器人的两个壳体打开状态的结构示意图，图2示出了本公开的实施例的固定节点式机器人的两个保护壳体打开状态的结构示意图，图3示出了本公开的实施例的固定节点式机器人的壳体组件构的结构示意图。
如图1所示，固定节点式机器人的壳体组件包括两个扣合连接且能够打开的壳体10。其中，壳体10可以采用尼龙和玻璃纤维材质制成，采用该种材料能够增强壳体10的抗冲击性，可以有效地保护壳体10内部的模块不受到破坏，从而能够保护设置在壳体10内的各模块能够正常工作。壳体10的外表面(或者壳体10的裸露部分)还可以喷涂阻燃隔热漆，从而能够使得该壳体10裸露部分具有阻燃隔热作用，保证布设在火灾现场内的固定节点式机器人能够正常工作。
两个壳体10的一侧铰接，在两个壳体10的铰接处设置有弹性件，例如在两个壳体10的一侧可以设置一个转轴11，两个壳体10可转动地设置于该转轴11上，在转轴11上套设有第一扭簧12，该第一扭簧12的一个支腿抵接于一个壳体10上，另一个支腿抵接于另一个壳体10上，在壳体10扣合时，第一扭簧12处于被压缩状态，此时，第一扭簧12为两个壳体10提供打开的弹性力。
两个壳体10的另一侧可以设置锁闭装置来锁紧。在锁闭装置锁紧时，使两个壳体10处于扣合状态；在锁闭装置打开时，由第一扭簧12提供的弹性力可以使两个壳体10打开。锁闭装置的具体结构在后面的实施例中进行介绍。
在一些应用场景中，发生火灾时，固定节点式机器人需采用抛投的方式(例如，可以采用手动抛投，也可以采用抛射装置进行抛投)布设至火灾现场，在抛投固定节点式机器人时，其落地时的角度是不可控的，例如可能是设置有锁闭装置的一侧与地面接触，此时，锁闭装置打开后其正面可能朝向底面，从而导致不能采集到所需要的火灾现场的视频信息。
因此，可以将壳体10的外表面设置为弧形面，即两个壳体10通过锁闭装置锁紧时其横截面为类蛋壳形状(例如椭圆形、圆形)，采用这种设计方式，能够确保无论壳体组件落地后与地面的接触面是哪一面，最终都会在其自身重力的调整下，使其中一个壳体10的背面与地面接触，从而使得壳体组件在第一扭簧12的作用下弹开后，其正面能够朝上。
在其中一个壳体10内靠近一端处设置有音视频仓13，靠近另一端处设置有主控板仓14；在其中另一个壳体10内靠近一端处设置有通讯仓15，靠近另一端处设置有电池仓16。
如图2和图3所示，在壳体10的外表面上包覆有保护壳体20，在壳体10的前端处保护壳体20具有缓冲部21，该缓冲部21为蜂窝结构且其宽度(图2中b方向)和高度(图2中h方向)从后向前(即壳体10的后端朝向前端方向)逐渐减小。
需要说明的是，缓冲部21不仅可以设置在壳体10的前端，也可以设置在壳体10的后端，甚至可以在壳体10的两端均设置有缓冲部21。
在两个壳体10扣合连接时，两个缓冲部21扣合形成子弹头形状。缓冲部21形成子弹头形状，且位于缓冲部21后的壳体10的横截面呈类蛋壳形状，使得固定节点式机器人整体呈流线型，在抛投固定节点式机器人时，可以减少空气的摩擦阻力，同时也能够更好地使得固定节点式机器人按照预定的轨迹飞行，并且在着地时，也能够保证缓冲部21先着地，从而能够缓冲固定节点式机器人与地面碰撞产生的巨大冲击力。
为了进一步地保证固定节点式机器人在空中的飞行轨迹，可以通过其内部的各模块的布置位置来控制固定节点式机器人的重心。具体地，在一个壳体10中，可以将音视频仓13设置于壳体10靠近缓冲部21的一端处，将主控板仓14设置于壳体10远离缓冲部21的一端处；在另一个壳体10中，可以将通讯仓15设置于壳体10靠近缓冲部21的一端处，将电池仓16设置于壳体10远离缓冲部21的一端处。
图4示出了本公开的一个实施例的固定节点式机器人的工作状态的结构示意图，图5示出了本公开的另一个实施例的固定节点式机器人的工作状态的结构示意图。
如图4所示，在其中一个壳体10内，音视频仓13内可以通过螺栓固定安装音视频控制板33，在音视频控制板33的上表面可以通过扬声器压盖固定安装一个扬声器；主控板仓14内可以通过螺栓固定安装有主控板34，在主控板34的一侧还可以固定安装语音传感器(例如拾音器)。在音视频仓13和主控板仓14之间可以通过螺栓固定安装有天线组件32。天线组件32可以选用580mhz的天线。
例如，可以通过扬声器、拾音器和天线组件32来跟火灾现场被困人员进行语音通话，也可以通过拾音器和天线组件32来采集并发送火灾现场的声音信息。
在其中另一个壳体10内，通讯仓15内可以通过螺栓固定安装有通讯模块36；电池仓16内可以通过螺栓固定安装有电池35。
在任一壳体10内还可以设置气体传感器，该气体传感器与天线组件32连接，从而能够采集并发送火灾现场的气体浓度等信息。
需要说明的是，通过在壳体10内设置天线组件32、音视频控制板33、主控板34、电池35和通讯模块36，也能够调整固定节点式机器人的重心，使其能够按照预定的飞行轨迹进行抛投布设。
如图5所示，为保护音视频控制板33、主控板34、通讯模块36和电池35，可以在音视频仓13、主控板仓14、通讯仓15和电池仓16上分别设置盖板，在盖板与各仓的连接处可以设置有耐高温密封圈。盖板上可以喷涂有阻燃隔热漆。
继续参见图4和图5，在一个壳体10靠近保护壳体20处设置有摄像头组件31，该摄像头组件31能够在两个壳体10扣合时被抵压于两个壳体10所形成的容纳腔体内，同时还能够在两个壳体10打开时弹起至工作状态，以采集火灾现场的视频信息，从而能够实现在火灾现场快速便捷地布设。
因此，摄像头组件31在非工作状态(即壳体10扣合状态)时，能够被抵压于两个壳体10所形成的容纳腔体内，从而避免外力对摄像头组件31的破坏，在工作状态(即壳体10打开状态)时，摄像头组件弹起，从而能够收集火灾现场的视频信息。
需要说明的是，摄像头组件31的工作状态即弹起至与任一壳体10的上表面所处的平面呈一定的角度，且在该角度下能够实现采集火灾现场的视频信息即可。例如，摄像头组件31可以弹起至与任一壳体10的上表面所处的平面呈30°夹角、60°夹角或者90°夹角。优选地，摄像头组件31弹起至工作状态后，其自身延伸方向与任一壳体10的上表面所处的平面垂直，即摄像头组件31弹起至与任一壳体10的上表面所处的平面呈90°夹角。
为保证摄像头组件31处于工作状态时，其与壳体10的上表面所处的平面呈90°夹角，可以采用限位的方式来进行安装固定。
具体地，参见图6，摄像头组件31包括支架311、第二扭簧312、限位件313、两个180°摄像头314和天线(图中未示出)。其中，支架311为长条状，两个180°摄像头314在支架311的一端上相对设置，以在摄像头组件31处于工作状态下能够采集前后两个方向的视频信息，支架311的另一端与壳体10铰接，第二扭簧312设置于铰接处，限位件313设置于壳体10上，用于限制摄像头组件31弹起的角度。
更具体地，第二扭簧312的一个支腿抵接于壳体10，另一个支腿抵接于支架311的一侧，即第二扭簧312的两个支腿位于摄像头组件31和壳体10的上表面所处的平面的夹角内侧。限位件313包括底座3131和挡板3132，底座3131设置于壳体10内，挡板3132与底座3131连接，且挡板3132与壳体的上表面所处的平面具有预设倾斜角度，该角度可以为45°，从而能够保证摄像头组件31弹起后由挡板3132将其限位至弹起后与壳体10的上表面所处的平面呈90°夹角。
图7示出了本公开的实施例的固定节点式机器人的锁闭装置的剖面示意图，图8示出了本公开的实施例的固定节点式机器人的连杆和执行机构的装配示意图。
如图7所示，锁闭装置包括锁壳41、摇臂42、接触臂43、连杆44、推杆45、执行机构46和卡扣47。其中，摇臂42、接触臂43、连杆44、推杆45和执行机构46均设置于锁壳41上，锁壳设置于一个壳体10上，卡扣47设置于另一个壳体10上，通过卡扣47和接触臂43相互配合锁定使两个壳体10扣合连接。
锁壳41可以一体成型制成，也可以由两个对称的结构扣合形成，在锁壳41上开设有通孔，该通孔可以设置在锁壳41的侧壁上，用于安装推杆45，在锁壳41上还开设有豁口411，该豁口411可以由锁壳41的顶面从外向内凹陷形成，并且该豁口411与锁壳41的内部空间联通，锁壳41的内壁上设置有两个圆柱形凸起，用于安装摇臂42和接触臂43。
摇臂42的中部具有通孔，通过该通孔套设在锁壳41内一个圆柱形凸起上，并在其连接处设置有第三扭簧，在摇臂42的长度方向两端分别为驱动端421和限位端422，该限位端422的外表面向内凹陷形成弧形凹槽423，用于对接触臂43进行限位。
接触臂43的中部具有通孔，通过该通孔套着在锁壳41内另一个圆柱形凸起上，并在其连接处设置有第三扭簧，在接触臂43的长度方向两端分别为卡合端431和锁合端432。
在处于锁定状态下，设置在摇臂42处的第三扭簧为摇臂42提供一个沿图7中的顺时针方向的预紧力，设置在接触臂43处的第三扭簧为接触臂43提供一个沿图7中顺时针方向脱离锁定状态的驱动力，此时接触臂43的卡合端431卡接于摇臂42的限位端422处的弧形凹槽423处，接触臂43的锁合端432部分或者全部裸露于锁壳41上表面处的豁口411，卡扣47在该豁口411处于锁合端432连接，以使两个壳体10扣合连接。
在处于开锁状态下，接触臂43的卡合端431脱离摇臂42上的弧形凹槽423，从而抵靠在锁壳41的内侧壁上，此时，卡扣47脱离锁合端432，两个壳体10在其铰接处的第一扭簧12的作用下打开。
如图8所示，连杆44包括连接座441和杆体442，在杆体442上开设有长条形通孔443，摇臂42滑动设置于该长条形通孔443内，例如摇臂42的驱动端421上设置有销轴，该销轴设置于长条形通孔443内，从而能够使得销轴在长条形通孔443内滑动。
在需要打开两个壳体10时，推杆45可以从设置在锁壳41的侧壁上通孔处伸入锁壳41内，并与摇臂42的驱动端421连接，通过手动推动推杆45，使摇臂42的驱动端421在长条形通孔443内沿图6中的从左向右的方向滑动，从而摇臂42沿逆时针方向转动，接触臂43的卡合端431脱离摇臂42的限位端422处的弧形凹槽423，接触臂43在其连接处的第三扭簧作用下顺时针转动，卡扣47脱离接触臂43的锁合端432，以使得锁闭装置从锁定状态变换至开锁状态。
在需要打开两个壳体10时，执行机构46可以为直线执行机构，其输出端通过螺栓与连接座441固定连接，从而能够带动连杆44做直线往复运动，在直线执行机构带动摇臂42的驱动端421沿图7中的从左向右的方向滑动，销轴始终卡在长条形通孔443最左端的位置，从而使得摇臂42沿逆时针方向转动，接触臂43的卡合端431脱离摇臂42的限位端422处的弧形凹槽423，接触臂43在其连接处的第三扭簧作用下顺时针转动，卡扣47脱离接触臂43的锁合端432，以使得锁闭装置从锁定状态变换至开锁状态。
在需要扣合两个壳体10时，卡扣47下压豁口411处接触臂43的锁合端432，使接触臂42沿图7中逆时针方向转动，从而使接触臂43的卡合端431卡接于摇臂42的限位端422上的弧形凹槽423处，此时，卡扣47在豁口411处于接触臂43的锁合端432连接，以实现锁闭装置由开锁状态转换至锁闭状态。
在打开的过程中，由于执行机构46在受到较大的冲击力的情况下，能够始终将摇臂42限位在锁定状态的位置处，从而能够避免误开的情况发生。
在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种固定节点式机器人，其特征在于，包括：
两个扣合连接且能够打开的壳体，两个所述壳体扣合连接时形成容纳腔体；
在其中一个壳体上设置有摄像头组件，在两个所述壳体扣合时所述摄像头组件被抵压于所述容纳腔体内，在两个所述壳体打开时所述摄像头组件弹起至工作状态。
2.根据权利要求1所述的固定节点式机器人，其特征在于，
所述摄像头组件弹起至工作状态后，其自身延伸方向与任一所述壳体的上表面所处的平面垂直。
3.根据权利要求2所述的固定节点式机器人，其特征在于，
所述摄像头组件包括支架、第二扭簧、限位件、两个180°摄像头和天线；
两个所述摄像头在所述支架的一端上相对设置，分别采集前后两个方向的视频信息；
所述支架的另一端与所述壳体铰接，且所述第二扭簧设置于铰接处；
所述第二扭簧的一个支腿抵接于所述壳体，另一个支腿抵接于所述支架的一侧；
所述限位件设置于所述壳体，且位于所述支架的另一侧。
4.根据权利要求1所述的固定节点式机器人，其特征在于，
所述限位件包括底座和挡板，所述底座设置于所述壳体内，所述挡板与所述底座连接，且所述挡板与所述壳体的上表面所处的平面具有预设倾斜角度。
5.根据权利要求1至4所述的固定节点式机器人，其特征在于，
所述壳体的外表面包覆有具有缓冲部的保护壳体，所述缓冲部位于所述壳体的前端，所述缓冲部为蜂窝结构且所述缓冲部的宽度和高度从后向前逐渐减小。
6.根据权利要求5所述的固定节点式机器人，其特征在于，
所述缓冲部由橡胶材料制成，所述橡胶材料中掺有阻燃剂。
7.根据权利要求5所述的固定节点式机器人，其特征在于，
两个所述壳体的一侧铰接，在两个所述壳体的铰接处设置有弹性件，两个所述壳体的另一侧通过锁闭装置锁紧。
8.根据权利要求7所述的固定节点式机器人，其特征在于，
所述弹性件为第一扭簧，所述第一扭簧的一个支腿抵接于一个所述壳体，另一个支腿抵接于另一个所述壳体。
9.根据权利要求5所述的固定节点式机器人，其特征在于，
在一个所述壳体内，靠近所述缓冲部处设置有音视频仓，所述音视频仓内设置有音视频控制板；远离所述缓冲部处设置有主控板仓，所述主控板仓内设置有主控板仓；所述音视频仓和所述主控板仓之间设置有天线组件；
在另一个所述壳体内，靠近所述缓冲部处设置有通讯仓，所述通讯仓内设置有通讯模块；远离所述缓冲部处设置有电池仓，所述电池仓内设置有电池。
10.根据权利要求9所述的固定节点式机器人，其特征在于，
所述壳体内设置有气体传感器和语音传感器，所述气体传感器和所述语音传感器分别与所述天线组件连接；和/或，
所述壳体内位于所述音视频仓和所述主控板仓之间设置有天线组件。
技术总结