作品名稱:雙形態全地形智能消防機器人設計
學校名稱:河南科技學院
參賽隊伍:創星
參賽學生:王豪
指導老師:聶福全 付成果
基于公共場所經常出現的小型失火現象,傳統的消防不能二十四小時時刻保證在小火的進行撲滅保障,設計了一種可以實現在不同地形,全天候實現在在企業工廠,林場公園,人群聚集地等發現小型火源后進行消防保障的智能消防機器人。
智能消防機器人通過PLC程序等來實現智能控制,借助GPS定位以及傳感器,yolo算法,火源識別來實現路徑規劃,其中根據地形的不同可以分別使用越野式輪胎和分離式履帶輪來實現不同地形的要求。智能消防機器人可以有效在全天候中實施滅火,撲滅小火時的火源,避免小型火源轉為大型火源造成更大損失。后續可通過優化協同工作來改進多輛消防機器人協同滅火,同時優化驅動機構分離式履帶輪裝配。
設計了產品外形和運行視頻,低底盤高效率,通過機器人載荷以及自身重量計算出驅動電機的功率,確定驅動電機的型號。其中包括驅動機構齒輪的設計選型以及強度校核,萬向軸的設計選型強度校核。其中滅火機構僅需要計算出出口所需的壓強以及噴口角度即可。其次對控制系統進行設計,確定選擇PLC等作為控制系統,繪制智能消防機器人工作流程圖來表達智能消防機器人的工作原理。最后對零部件三維建模,將零件裝配分析,設置不同類型的馬達來完成消防機器人的仿真過程。
當發生火災時,消防人員可以遠程控制消防機器人進入火災現場,通過攝像頭觀察環境條件和消防手臂的工作情況,控制機器人的運動和調整消防手臂的狀態,快速撲滅火災。消防機器人可以代替人類參與危及生命的事情,完成一些高難度的任務和工作,進入易燃易爆危險事故現場進行數據采集、處理和反饋。該機器人可實現實時遠程監控操作,有效滅火,保障人們的生命安全和財產安全。
創新與實用性
(1)將重型部件置于整車底盤上,降低了整車質心的高度,提高了穩定性。
(2)采用stm32作為控制板,使用遙控手柄遠程控制機器人,減少消防員進入火災現場的風險。
(3)Wi-Fi攝像頭用于遠程監控現場并采集數據。
(4)自動膨脹、旋轉、大范圍滅火,占地面積小,穩定性高。
(5)保護罩可以保護設備不受損壞。
( 6 ) 分離式履帶輪適應全地形全氣候