移動滅火機器人設(shè)計研究.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)境中代替消防員進行滅火的移動滅火機器人。
　　本文根據(jù)移動滅火機器人的應(yīng)用場所和相關(guān)基本參數(shù)，確定了其總體設(shè)計方案，主要包括機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)兩大部分。對各個子系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和計算，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，并對各個子系統(tǒng)的組件進

2、行SolidWorks三維建模，最終設(shè)計得到移動滅火機器人的三維總裝配體模型；針對設(shè)計中承載較大的關(guān)鍵零部件如驅(qū)動傳動軸和驅(qū)動帶輪進行了有限元分析，運用Fluent對消防水炮流道進行了流場仿真分析，從而間接地驗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)過對各個零部件的加工、制造、裝配得到了移動滅火機器人的樣機；對移動滅火機器人的運動學(xué)和動力學(xué)作了詳細分析，為后續(xù)移動滅火機器人的控制系統(tǒng)研究和機械結(jié)構(gòu)改進奠定了基礎(chǔ)

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