設(shè)計(jì)目的
目前的消防機(jī)器人只能在火災(zāi)外部進(jìn)行滅火救援,滅火救援盲目低效。
針對(duì)此局限性,研發(fā)了新型的消防機(jī)器人,在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),尤其是當(dāng)狹小
的空間如室內(nèi)、工廠、倉庫和高層樓房建筑等場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)時(shí),機(jī)器人
可進(jìn)入火災(zāi)內(nèi)部確定并接近火源,進(jìn)行高效準(zhǔn)確的滅火救援任務(wù)。
設(shè)計(jì)思路
自主研發(fā)了的新型消防機(jī)器人,移動(dòng)性能優(yōu)越,載重能力強(qiáng);采用六輪
驅(qū)動(dòng)和履帶車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高通過性;根據(jù)自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了防水降溫
措施,保障設(shè)備的安全。根據(jù)需求可安裝消防水炮、排風(fēng)扇、偵查儀器
等消防設(shè)備,進(jìn)行滅火救援。
創(chuàng)新點(diǎn)
(1)復(fù)合傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的全方位移動(dòng)機(jī)構(gòu)
設(shè)計(jì)了全新的轉(zhuǎn)向方案,轉(zhuǎn)彎半徑為0,可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向;采用了復(fù)
合傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的方案,減少動(dòng)力源數(shù)目,通過兩臺(tái)電機(jī),實(shí)現(xiàn)了六輪驅(qū)
動(dòng)。
(2)前仰式履帶車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
增加履帶結(jié)構(gòu),將車輪改為履帶的驅(qū)動(dòng)輪;前方的履帶抬高,提高越階
能力;后方履帶抬起,減小與地面摩擦,也可增加與地面的接觸面積。
(3)防水、降溫措施的設(shè)計(jì)
自身的外殼傘狀起到保護(hù)功能,可防止水流進(jìn)入內(nèi)部;雙層外殼設(shè)計(jì),
隔層中加隔熱棉減少熱量傳輸;全方位水花噴射,進(jìn)行冷卻降溫,外殼
表面有凹槽,便于水流動(dòng)。
當(dāng)前我國消防部隊(duì)配備的消防機(jī)器人主要有JMX-LT50/LD50型消防滅火機(jī)器人、Brokk-50型消
防破拆機(jī)器人、“陸虎60”多功能消防機(jī)器人、格拉曼MP60多功能消防機(jī)器人等幾種類型,
數(shù)量有限,地區(qū)分布不均,通常只配備在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市地區(qū),數(shù)量一般在2~5臺(tái),且偵
察、破拆消防機(jī)器人只有少數(shù)總隊(duì)配備。
目前,消防機(jī)器人在實(shí)戰(zhàn)中難以派上用場(chǎng),消防機(jī)器人更多時(shí)候是應(yīng)用在消防演習(xí)和消防宣
傳活動(dòng)中,在全國范圍內(nèi),消防機(jī)器人參與滅火救援的案例很少,造成這種情況的原因主要
有以下幾點(diǎn):
(1)消防機(jī)器人移動(dòng)不便。移動(dòng)性能的不足,使得消防機(jī)器人很難到達(dá)火場(chǎng),進(jìn)入滅火陣
地,限制了其功能的發(fā)揮,發(fā)揮其長(zhǎng)處便無從談起。
(2)消防機(jī)器人撲救火災(zāi)的成功率低,很難替代消防人員。很多火災(zāi)發(fā)生時(shí),消防機(jī)器人難
以進(jìn)入火場(chǎng),無法確定并接近火源的位置,很難進(jìn)行有效的滅火。大部分消防機(jī)器人在參與
滅火救援時(shí),只是在火災(zāi)外部通過水炮向內(nèi)部噴射進(jìn)行滅火,也無法有效替代消防人員。
(3)消防機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)制不完善。由于消防機(jī)器人自身的不足和在使用上的局限性,使得
消防部隊(duì)在對(duì)消防機(jī)器人的應(yīng)用上缺乏重視,沒有成熟的應(yīng)用體系,當(dāng)真正到了能應(yīng)用消防
機(jī)器人的時(shí)候也沒有能發(fā)揮其作用。
萬向輪。每個(gè)輪子具有2個(gè)自由度,分別為繞輪子軸心轉(zhuǎn)動(dòng)和繞輪子支架軸心轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)
軸正交。輪子在滾動(dòng)和換向過程中同地面的接觸點(diǎn)不變,因而在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)使機(jī)器人振
動(dòng),同時(shí)減少了機(jī)器人打滑現(xiàn)象。
單獨(dú)車輪需要配備兩臺(tái)電機(jī)進(jìn)行方向和前進(jìn)的控制的控制,整體一般配備4或6個(gè)全向車輪。
轉(zhuǎn)向時(shí),通過多臺(tái)方向電機(jī)聯(lián)動(dòng),使所有車輪的前進(jìn)方向調(diào)整到相切于同軸心的不同軌跡
圓,所有的車輪之間的速度比為不同軌跡圓的半徑比,前進(jìn)時(shí)所有車輪方向一致,速度一
致。
由于兼具了履帶式機(jī)器人較強(qiáng)的越野能力和輪式機(jī)器人簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn),此類全方位移動(dòng)機(jī)
器人軍工、偵查、外太空探索等各方面獲得了越來越多的應(yīng)用,但是由于成本高,運(yùn)動(dòng)控制
復(fù)雜,很難廣泛應(yīng)用。
作品的獲獎(jiǎng),比如獲得學(xué)?!痢联?jiǎng),國家××獎(jiǎng)