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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 消防機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 在消防現(xiàn)場(chǎng)存在著爆炸、有害氣體泄露、建筑坍塌及核輻射等眾多不安全因素，該作品主要用來解決在如此復(fù)雜環(huán)境中消防人員親臨火場(chǎng)時(shí)的人身安全問題。消防機(jī)器人的開發(fā)應(yīng)用可以讓消防人員不進(jìn)入火場(chǎng)，通過消防機(jī)器人的自主滅火或消防人員的遠(yuǎn)程控制即可撲滅火災(zāi)。通過將自動(dòng)控制、人工智能等的綜合運(yùn)用，該機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)巡檢、報(bào)警、滅火等功能，同時(shí)又可起到火災(zāi)預(yù)警功效，防止火災(zāi)的進(jìn)一步擴(kuò)大，降火災(zāi)損失降低到最低。
- 詳細(xì)介紹：
- 消防機(jī)器人作為特種消防設(shè)備可以替代消防隊(duì)員接近火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施有效的滅火救援作業(yè)，開展火場(chǎng)偵察任務(wù)。該消防機(jī)器人基于DGPS定位技術(shù)、超聲波與紅外測(cè)距技術(shù)、無線局域網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，具有預(yù)警、消防等多種功能，不僅能在事故發(fā)生前進(jìn)行巡航探測(cè)避免重大事故發(fā)生，還能在事故發(fā)生后自動(dòng)滅火。該裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)控制和自主分析；可以進(jìn)行自動(dòng)模式和手動(dòng)模式的切換；結(jié)構(gòu)緊湊體積小，可以進(jìn)入狹窄空間進(jìn)行作業(yè)；動(dòng)作靈敏，能很快的根據(jù)外界環(huán)境變化做出反應(yīng)；造價(jià)相對(duì)較低；維護(hù)保養(yǎng)方便。它的應(yīng)用將大大提高消防部門撲滅火災(zāi)的能力，對(duì)減少消防人員的傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有重要的作用。在高危區(qū)可以完全代替消防員，市場(chǎng)空間巨大。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)、發(fā)明目的：采用無人駕駛的消防車來加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)場(chǎng)所的巡檢、檢測(cè)防止重大火災(zāi)的發(fā)生，消除火災(zāi)隱患。 基本思路：消防機(jī)器人采用輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在日常工作中可以通過其自身攜帶的火焰?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行巡檢。當(dāng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患時(shí)，消防機(jī)器人立即在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出警報(bào)，同時(shí)使用其攜帶的滅火器將隱患消除，并將報(bào)警信息發(fā)回基站，基站工作人員便可以通過消防機(jī)器人攜帶的攝像頭和報(bào)警信息對(duì)該事件進(jìn)行處理，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，消防機(jī)器人可以采用自動(dòng)或手動(dòng)的方式，代替消防人員接近現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火工作。 創(chuàng)新點(diǎn)：１．實(shí)現(xiàn)消防車無人駕駛；２．自動(dòng)或遙控搜索火源并實(shí)施滅火作業(yè)。3．以電能為動(dòng)力，環(huán)保高效。 技術(shù)關(guān)鍵：1.消防機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，具有預(yù)警、消防等功能，可在事故發(fā)生前進(jìn)行巡檢探測(cè)以避免重大事故的發(fā)生；2.采用火焰?zhèn)鞲衅?、熱釋電傳感器、攝像頭等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)隱患的自動(dòng)檢測(cè)、分析處理的功能；3.具有適應(yīng)腐蝕、高溫、粉塵等惡劣環(huán)境的能力。 主要技術(shù)指標(biāo)： 火災(zāi)隱患檢測(cè)裝置：火焰?zhèn)鞲衅?、熱釋電傳感器、可見光和紅外線攝像頭 控制芯片：Mega16 前行最大直線速度：85m/min 視頻傳輸方式：無線局域網(wǎng)（可聯(lián)網(wǎng)控制） 制動(dòng)方式：電磁制動(dòng)巡檢 導(dǎo)航精度：±10mm 巡檢停位精度：±10mm 工作噪音：≤50dB 電池：12V免維護(hù)膠體電池 安全系統(tǒng)：前后方裝有壁障傳感器，非接觸式防護(hù)，接觸式防護(hù)；上方裝有急停按鈕
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該消防車實(shí)現(xiàn)了無人駕駛，并能自動(dòng)或遠(yuǎn)距離遙控對(duì)目標(biāo)實(shí)施噴灑、注水作業(yè)。傳統(tǒng)的消防機(jī)器人，只能進(jìn)行滅火或火災(zāi)偵察，不具有巡檢、預(yù)警并消除火災(zāi)隱患的功能，功能單一，使用范圍窄，而且，成本高，維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜。本作品采用模塊化設(shè)計(jì)，由探測(cè)模塊、無線視頻傳輸和控制模塊、滅火模塊、車動(dòng)模塊、自動(dòng)報(bào)警模塊、電源模塊組成，克服了上述缺點(diǎn)，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，具有預(yù)警、偵察和滅火的功能，可保障消防人員的人身安全、減少財(cái)產(chǎn)損失。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在2010年12月?！疤魬?zhàn)杯”中榮獲一等獎(jiǎng)。 在2011年6月省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中榮獲特等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 有償轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 圖紙 現(xiàn)場(chǎng)演示圖片 錄像 樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該消防機(jī)器人在日常工作中能以自動(dòng)巡檢模式完成對(duì)火災(zāi)隱患的自動(dòng)探測(cè)和消除，防止火災(zāi)的發(fā)生；在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠代替消防員接近有毒、有害、危險(xiǎn)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火，同時(shí)通過其攜帶的傳感器、無線攝像頭和無線通訊模塊將現(xiàn)場(chǎng)狀況實(shí)時(shí)發(fā)送至基站計(jì)算機(jī)，工作人員便可據(jù)此進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控滅火和決策等。 本作品具有體積小、活動(dòng)靈活、成本低、節(jié)能環(huán)保、智能性高和可控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于高層建筑、地下建筑和大型石化企業(yè)等場(chǎng)所，不僅可以代替安保人員進(jìn)行巡檢，消除火災(zāi)隱患，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，而且還能代替消防人員接近火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行偵查和滅火工作，減少了消防人員的傷亡，具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)和社會(huì)效益，市場(chǎng)空間巨大。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)際上較早開展消防機(jī)器人研究的是美國(guó)和前蘇聯(lián)，稍后，英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、等國(guó)家也紛紛開始研究該類技術(shù)。目前已有很多種不同功能的消防機(jī)器人用于救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。國(guó)際上對(duì)消防機(jī)器人的研究可分為三個(gè)階段(三代)，第一代是程序控制消防機(jī)器人，第二代是具有感覺功能的消防機(jī)器人，第三代是智能化消防機(jī)器人。 我國(guó)大約有90家左右的高等院校和研究院從事各類機(jī)器人的研究工作，自1971年以來，已在機(jī)器人的感覺識(shí)別，操作、移動(dòng)技術(shù)，人機(jī)接口技術(shù),智能化技術(shù)等方面取得了可喜的成就。部分科研成果,如工業(yè)裝配、焊接、噴涂，搬運(yùn)、探傷、水下作業(yè)、過程測(cè)量機(jī)器人已進(jìn)入實(shí)用階段，某些控制、傳動(dòng)元器件的產(chǎn)品技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為消防機(jī)器人的研制營(yíng)造了良好的環(huán)境。 近年來，我國(guó)消防機(jī)器人的研制工作得到了政府有關(guān)部門的支持。1995年上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)批準(zhǔn)公安部上海消防科學(xué)研究所著手研制我國(guó)第一臺(tái)消防機(jī)器人——自行式消防炮，這一歷時(shí)三年的研制項(xiàng)目的順利完成，標(biāo)志著我國(guó)第一代消防機(jī)器人正式誕生。目前該項(xiàng)目已通過驗(yàn)收并順利進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。該消防機(jī)器人系統(tǒng)由運(yùn)載車、機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)和供電系統(tǒng)組成，運(yùn)載車用于將機(jī)器人從消防站運(yùn)至火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，并裝有消防機(jī)器人的后方控制操作臺(tái)，電纜卷盤，水帶等附件。消防機(jī)器人采用外部供電系統(tǒng)提供動(dòng)力，完成控制、偵檢、滅火、冷卻，稀釋等工作。該消防機(jī)器人的研制成功標(biāo)志著我國(guó)第一代（多功能）消防機(jī)器人正式誕生，填補(bǔ)了我國(guó)在消防機(jī)器人領(lǐng)域的空白，其技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)際 80 年代中期的消防機(jī)器人水平。 我國(guó)消防機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展不但是對(duì)消防部隊(duì)搶險(xiǎn)救災(zāi)能力的提高，起到減少國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員傷亡的作用，同時(shí)也對(duì)我國(guó)機(jī)器人技術(shù)、通信控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到積極的作用和深遠(yuǎn)的影響。但我國(guó)消防機(jī)器人在無線遙控領(lǐng)域與技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定差距。
