项目名称:多功能救援灭火机器人

组 别: 高中组 奖 项: 辽宁省青少年机器人创意竞赛冠军
代表团: 辽宁 参赛队:
队 员: 张秉宸 徐梓淇 马上 辅导教师: 魏冰

项目摘要:

近年来发生的火灾事故,出现消防员死伤的“二次灾难”现象并不在少数,现有的灭火机器人功能单一,不足以代替消防员完成复杂的灭火救援任务,于是我们决定设计一种救援灭火机器人,通过自动或者遥控的方式进入火灾现场,搭载各类救援设备,代替或帮助消防员灭火,保障消防人员生命安全。 该机器人可分为三大部分,一是底盘传动部分,使用自稳定前后独立四驱履带底盘,实现前后履带独立避震,越障中车体保持稳定,可以使机器人灵活地应对火场内复杂的地形情况。驱动马达通过手机app或其他软件进行控制,操作人员可以通过APP看到机器人上摄像头呈现出的环境画面,从而更方便的控制机器人移动。二是机械臂部分,为了灵活转移被困人员或搬运各类危险品等,使用六自由度机械臂,同时在机械手上加装压力传感器,通过遥控的方式控制舵机驱动机板,来操纵六个自由度的机械臂灵活地完成一系列复杂而精确的救援动作,并辅助机械臂手爪上端的摄像头进行全方位的火场环境监控,进而实施火场救援,大大提高了救援效率。同时机械爪上使用环形喷气结构,通过电磁阀与搭载的二氧化碳或供氧气瓶相连接,实现自动灭火或为浓烟中受困者供氧。三是电子传感部分,机器人搭载压力传感器,温度传感器,火焰传感器,超声波雷达等,传感器与中鸣主控相连,并由中鸣主控控制电磁阀喷射底盘下方钢瓶内气体,进行灭火和救援。其中压力传感器可以在对被困人员进行拖拽时感知压力,防止因用力过大而对人造成脱臼等二次伤害;而火焰传感器可以精确探测火源,与电磁阀配合进行喷气灭火。环形喷气管的设计可以在被困人员面部为其供氧,同时形成一个环形高压区,隔离有害气体。 我们的机器人可以帮助消防人员完成火场内部情况侦查等工作,也可以在此基础上安装探测雷达等生命探测设备,完成被困人员的搜索与营救等工作,填补了现有灭火机器人的不足,具有很大的实际应用前景。

演示视频:

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