設(shè)計目的
目前的消防機器人只能在火災(zāi)外部進行滅火救援,滅火救援盲目低效。
針對此局限性,研發(fā)了新型的消防機器人,在火災(zāi)現(xiàn)場,尤其是當狹小
的空間如室內(nèi)、工廠、倉庫和高層樓房建筑等場所發(fā)生火災(zāi)時,機器人
可進入火災(zāi)內(nèi)部確定并接近火源,進行高效準確的滅火救援任務(wù)。
設(shè)計思路
自主研發(fā)了的新型消防機器人,移動性能優(yōu)越,載重能力強;采用六輪
驅(qū)動和履帶車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高通過性;根據(jù)自身結(jié)構(gòu)設(shè)計了防水降溫
措施,保障設(shè)備的安全。根據(jù)需求可安裝消防水炮、排風扇、偵查儀器
等消防設(shè)備,進行滅火救援。
創(chuàng)新點
(1)復(fù)合傳動結(jié)構(gòu)的全方位移動機構(gòu)
設(shè)計了全新的轉(zhuǎn)向方案,轉(zhuǎn)彎半徑為0,可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向;采用了復(fù)
合傳動結(jié)構(gòu)的方案,減少動力源數(shù)目,通過兩臺電機,實現(xiàn)了六輪驅(qū)
動。
(2)前仰式履帶車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
增加履帶結(jié)構(gòu),將車輪改為履帶的驅(qū)動輪;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
自身的外殼傘狀起到保護功能,可防止水流進入內(nèi)部;雙層外殼設(shè)計,
隔層中加隔熱棉減少熱量傳輸;全方位水花噴射,進行冷卻降溫,外殼
表面有凹槽,便于水流動。
當前我國消防部隊配備的消防機器人主要有JMX-LT50/LD50型消防滅火機器人、Brokk-50型消
防破拆機器人、“陸虎60”多功能消防機器人、格拉曼MP60多功能消防機器人等幾種類型,
數(shù)量有限,地區(qū)分布不均,通常只配備在經(jīng)濟較為發(fā)達的城市地區(qū),數(shù)量一般在2~5臺,且偵
察、破拆消防機器人只有少數(shù)總隊配備。
目前,消防機器人在實戰(zhàn)中難以派上用場,消防機器人更多時候是應(yīng)用在消防演習和消防宣
傳活動中,在全國范圍內(nèi),消防機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:
(1)消防機器人移動不便。移動性能的不足,使得消防機器人很難到達火場,進入滅火陣
地,限制了其功能的發(fā)揮,發(fā)揮其長處便無從談起。
(2)消防機器人撲救火災(zāi)的成功率低,很難替代消防人員。很多火災(zāi)發(fā)生時,消防機器人難
以進入火場,無法確定并接近火源的位置,很難進行有效的滅火。大部分消防機器人在參與
滅火救援時,只是在火災(zāi)外部通過水炮向內(nèi)部噴射進行滅火,也無法有效替代消防人員。
(3)消防機器人的應(yīng)用機制不完善。由于消防機器人自身的不足和在使用上的局限性,使得
消防部隊在對消防機器人的應(yīng)用上缺乏重視,沒有成熟的應(yīng)用體系,當真正到了能應(yīng)用消防
機器人的時候也沒有能發(fā)揮其作用。
萬向輪。每個輪子具有2個自由度,分別為繞輪子軸心轉(zhuǎn)動和繞輪子支架軸心轉(zhuǎn)動,兩個轉(zhuǎn)動
軸正交。輪子在滾動和換向過程中同地面的接觸點不變,因而在運動過程中不會使機器人振
動,同時減少了機器人打滑現(xiàn)象。
單獨車輪需要配備兩臺電機進行方向和前進的控制的控制,整體一般配備4或6個全向車輪。
轉(zhuǎn)向時,通過多臺方向電機聯(lián)動,使所有車輪的前進方向調(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,前進時所有車輪方向一致,速度一
致。
由于兼具了履帶式機器人較強的越野能力和輪式機器人簡單高效的特點,此類全方位移動機
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,運動控制
復(fù)雜,很難廣泛應(yīng)用。
作品的獲獎,比如獲得學?!痢联?,國家××獎