作品简介

火灾勘探机器人主要由车体、勘测系统和控制系统组成。勘测机器人车体上设有摄像头、喇叭、挂钩及照明系统等。机器人的控制箱置于车体后侧，侧面有开门，便于控制箱内部的管理与维护。在控制箱上面，设有无线信号的接收天线，来接收控制信号。

机器人车体成为整个系统的移动载体，能在消防员的控制指令下，完成前进、后退及转向等一系列动作，保持适当的速度前进，顺利地通过具有一定坡度的障碍和较为陡峭的地形，可以适应各种复杂的消防救援环境。

火灾现场勘探及营救机器人分为两大部分，分别是无人机和勘探机器人。无人机由四翼和机体组成；勘探机器人由箱体，液压连接杆，腿足式行走机构三部分组成。

无人机是作用于移动平台，它的作业环境比较复杂，但一般的典型障碍比如斜坡、浅坑、台阶等，总可以归结为向上或者向下的台阶，移动平台只要能通过向上和向下的台阶，通过上下台阶的组合，机器人平台即可通过一系列复杂的三维环境。

我们选用腿足式行走机构。腿足式的行走机构，基于仿生学的原理，有两足、四足、六足等各种腿足式的移动机构，该机构几乎能适应任何路面的行走，并且具有良好的机动性能，其的运动系统具有良好的主动隔振功能，能轻松的通过松软的地面和比较大的跨度障碍。然而两足不够稳定，六足比较笨重且成本高，所以我们采用了四足行走机构。

此行走机构是根据契贝谢夫四足步行机构来设计的。它由托盘，四足，减震弹簧三部分组成。四足行走机构利用连杆曲线特性，当一对角足运动处在曲线的直线段时则着地静止不动，而另一对角足则处在曲线段作迈足运动，从而可实现类似动物的足行运动。

考虑到无人机在降落时对火灾勘探机器人以及地面的冲击会损害机体，而且影响机体的稳定运行，我们在火灾勘探机器人的箱体与腿足式行走机构的连接部分设计了减震机构。而常用的减震机构如弹簧减震，橡胶减震等，不足以满足本系统对其性能的要求，故我们设计了液压减震机构。

无人机基本尺寸，勘探机器人整体长520mm ，宽300mm，高830mm。上足长180mm，下足长190mm,如下图所示：

在火灾救援过程中，由于搜救现场环境的复杂性和可变性,在结构化的室内环境下已经成熟的导航、定位和未知环境搜索等算法很难在搜救过程中得以良好的使用,目前的勘探机器人一般采用的是有线或者无线的遥控方式，以手工操纵的半自主工作方式为主,研究的热点在于提高机器人识别幸存者的准确率上。随着技术的不断成熟和革新以及救援工作的需要,组建无人式的机器人救援部队，实现在复杂的非结构化的未知环境中进行快速搜索将会成为可能，以勘探机器人为主，集合多学科技术和视觉导航、无人机技术等为一体的高层消防机器人将会在未来高层火灾的预警过程中发挥不可替代的作用。