当前我国消防部队装备的消防机器人基本属于第二代,这类消防机器人功能单一,自动化程度低,过多依赖人工控制,由此设计了一种智能型消防机器人,在人工遥控基础上,增加自主决策、自动避障功能。本设计选用STM32为控制器,利用LABVIEW软件进行上位机主界面的开发,通过无线数传模块和图传模块实现机器人与上位机的通信与数据传输,采用模糊控制算法以及其他控制策略,最终实现了机器人的人工遥控和自动模式这两种工作方式。实验表明机器人工作稳定,可在两种工作方式下自由切换,具有一定的工程意义。

设计一款用于复杂环境的履带式消防机器人,在不同环境下,其可靠性和稳定性显得更加重要。该机器人采用履带式底盘结构,采用阻尼弹簧减振器作为减振系统,克服了传统履带结构带来的振动问题。对机器人的爬梯过程进行运动学分析,得出运动方程。在RecurDyn/Track LM模块下,对设计的履带消防机器人进行爬梯过程的仿真分析,得到机器人爬梯所需的驱动转矩;针对仿真试验得出的重心变化曲线,进行了机器人爬梯的稳定性分析。

针对电缆隧道消防的特点和需求,提出了一种基于消防机器人的日常巡检、火源识别、火情扑灭的消防系统。消防机器人可以在巡检过程中将电缆隧道内图像、音频、环境数据实时传输至后台,系统后台自主判断异常情况并主动报警,可进行人工干预、远程遥控机器人或机器人自主处置火情,及时将灾害消灭在萌芽状态。通过模拟试验验证了该系统的有效性。

通过对某研究所的履带式消防机器人在喷水时候进行防颠覆能力研究,计算分析出喷水时做俯仰和回转动作产生的最大颠覆力矩,同时也分析计算出防颠覆的最小条件,这些为履带式消防机器人的稳定性提供了保障。

介绍某消防机器人液压控制系统的系统原理和能量损失。为了降低能耗,提出一种以伺服电机作为原动机的消防机器人泵控直驱液压控制系统改进方案。对此改进方案的工作原理以及能耗进行了初步分析,结果表明：改进方案既能节能,又能减少元器件数量和系统复杂程度,有利于降低成本。