一、项目内容

本项目主要应用于森林火灾检测和灭火作业，融合了轮式与足式结构的优势，通过设计线性二次调节控制器，并在此基础上构建了系统运动速度与转向的PD控制器，确保了机器人能够平稳行走。针对崎岖不平的路面，特别设计了腿部长度的PID控制器，以维持机器人在行进过程中的本体横滚角稳定。该机器人配备了热成像摄像机、视觉摄像机和烟雾传感器等先进感知设备，能够精确地定位火情位置。此外，该设备配备了灭火系统，支持自主运行或远程操控，能够高效地执行火情侦察与灭火任务，发挥火情侦察和预防的重要作用。它广泛适用于森林、自然保护区、旅游景区等多种场景，为守护生态环境和保障生命财产安全提供了有力支持。

二、技术创新

轮足复合移动系统：融合轮式与足式优势，首创复合运动模式，35°斜坡、25cm障碍通过成功率达92%。

模块化轻量结构：碳纤维关节+直驱电机设计，减重提效，传动链损耗降低，响应速度提升。

快换轮体接口：标准化设计支持全向轮、履带轮等快速更换，环境适应性大幅拓展。

闭链四连杆腿型：轮心轨迹近直线简化控制，连杆参数可调，兼顾灵活与承载。

上下位机协同架构：树莓派+STM32组合，配合LoRa网关，实现远距、低耗、高稳通信。

全链路感知网络：GPS/GPRS+双相机+多传感器融合，定位与火情检测深度协同。

模块化PCB设计：标准化连接器支持故障部件快速更换，提升现场维修效率。

轻量化平衡控制：轮式倒立摆模型+卡尔曼滤波，姿态控制延迟＜10ms，响应速度提升3倍。

节能跳跃算法：三阶段能量分段控制，单次跳跃能耗降低30%，适配林区复杂障碍。

双视觉智能检测：YOLOv5+可燃物数据库+HSV阈值法，火源定位误差＜1.5m，误报率降至4%。

多模式切换逻辑：轮式/足式/复合模式无缝切换，兼顾高速移动与障碍跨越。

三、团队优势

跨学科协同

团队成员涵盖机械设计、电子工程、计算机视觉、智能算法、市场运营等多个专业领域，形成 “机械结构 - 电控系统 - 算法研发 - 市场应用” 的完整技术链条，高效实现从技术创新到产品落地的全流程推进。

扎实的技术积累

团队核心成员曾参与 “自动泡椒采摘机器人”“图书馆智能取书机器人” 等多个优质项目，斩获全国三维数字化创新设计大赛一等奖、中国机器人大赛二等奖等多项荣誉，拥有机器视觉检测装置、可调节式机械手臂装置等相关专利，技术实力经过实战验证。

强烈的使命担当

团队深耕森林火灾防控场景，深刻洞察传统防控手段的痛点，始终以 “降低火灾损失、保障生态安全、减轻人力负担” 为己任，将技术创新与社会价值紧密结合，致力于通过智能装备为森林生态保护提供高效解决方案。

高效的执行能力

在指导教师的专业引领下，团队建立了清晰的分工协作机制与严格的项目管理流程，能够快速响应市场需求与技术挑战，高效推进产品研发、测试优化与市场拓展，展现出极强的凝聚力与执行力。

四、应用场景

重点林区防控：适配西南 / 东北 / 南方丘陵复杂地形（92% 复杂地形通过率），200 米内精准监测（热成像 0.01℃分辨率、烟雾 0.1ppm 精度），提前 30 分钟预警，高火险期生成风险热力图辅助部署。

自然保护区防护：火情 + 反盗猎双监测，LoRa 网关 10 公里实时传数据；低噪轻量化设计（腿部减重 40%）护生态，同步采集土壤 / 植被数据助生态修复。

景区安全管理：跨 40cm 沟壑、25cm 障碍，游客区火源识别率 95%；集语音警示与导览功能，节假日联动票务系统优化巡检路线。

极端环境应急：东北 - 30℃低温续航 8 小时 +，西南高温浓烟下定位延迟＜10ms；灾后评估过火面积、监测复燃。

跨领域拓展：城市郊野林地衔接消防系统，边境林区监测跨境火情，林业作业区控用火 + 采数据。