移動(dòng)滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)研究.pdf

1、高層建筑和石油化工企業(yè)火災(zāi)環(huán)境的復(fù)雜危險(xiǎn)性，致使消防員不能快速高效的滅火，為了解決最大限度的保證消防人員的安全問題，本文設(shè)計(jì)了一種可在易燃、易爆、濃煙等復(fù)雜環(huán)境中代替消防員進(jìn)行滅火的移動(dòng)滅火機(jī)器人。
　　本文根據(jù)移動(dòng)滅火機(jī)器人的應(yīng)用場所和相關(guān)基本參數(shù)，確定了其總體設(shè)計(jì)方案，主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)兩大部分。對各個(gè)子系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，主要包括支撐底盤、履帶、輪系模塊、張緊裝置和滅火模塊的消防水炮，并對各個(gè)子系統(tǒng)的組件進(jìn)

2、行SolidWorks三維建模，最終設(shè)計(jì)得到移動(dòng)滅火機(jī)器人的三維總裝配體模型；針對設(shè)計(jì)中承載較大的關(guān)鍵零部件如驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)帶輪進(jìn)行了有限元分析，運(yùn)用Fluent對消防水炮流道進(jìn)行了流場仿真分析，從而間接地驗(yàn)證了三維總裝配體模型的準(zhǔn)確性及其滅火效果的可行性，經(jīng)過分析，最終經(jīng)過對各個(gè)零部件的加工、制造、裝配得到了移動(dòng)滅火機(jī)器人的樣機(jī)；對移動(dòng)滅火機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)作了詳細(xì)分析，為后續(xù)移動(dòng)滅火機(jī)器人的控制系統(tǒng)研究和機(jī)械結(jié)構(gòu)改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)

3、；運(yùn)用Matlab對移動(dòng)滅火機(jī)器人減振系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究分析與綜合設(shè)計(jì)，使用極點(diǎn)配置和最優(yōu)控制理論方法實(shí)現(xiàn)了減振裝置的優(yōu)化控制；設(shè)計(jì)了移動(dòng)滅火機(jī)器人的控制系統(tǒng)硬件電路，運(yùn)用Matlab對驅(qū)動(dòng)模塊步進(jìn)電機(jī)的控制算法進(jìn)行了仿真分析；對移動(dòng)滅火機(jī)器人的軟件系統(tǒng)和其基本流程圖作了詳細(xì)分析，并且對步進(jìn)電機(jī)的軟件控制系統(tǒng)框架作了簡單分析。
　　本文設(shè)計(jì)的移動(dòng)滅火機(jī)器人已經(jīng)完成樣機(jī)制造，并且通過對其系統(tǒng)的性能測試實(shí)驗(yàn)，證明了該移動(dòng)滅火機(jī)器人