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影响消防机器人运动姿态的因素

消防机器人作为特种机器人的一种,在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。各种大型石油化工企业、隧道、地铁等不断增多,油品燃气、毒气泄漏爆炸、隧道、地铁坍塌等灾害隐患不断增加。消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈。
消防机器人的主体结构中,外框用铝合金型材和板材搭建而成,并在其关键的受力区域进行焊接,框架内放置着蓄水装置和调节消防机器人的调重块以及控制中心,顶部安装有6个风扇和绞车分别作为消防机器人的推进系统和提升系统,底部安装着灭火枪和底轮。
  消防机器人的运动姿态除了受直升机旋翼,火灾现场的气流的影响外,还会受到外界各种不可预测的干扰。安装在消防机器人上的陀螺仪实时检测其旋转速度,经过处理换算可消防机器人旋转的角加速度,电子罗盘可实时测出消防机器人正面与建筑物之间的夹角。
  消防机器人左右两个侧面贴有压力传感器用来测量外界大风作用在消防机器人侧面的压力,三种传感器获得的信号传输到控制,经过控制算法解算出4个小风扇对应电机的转速和运作时间,以实现将消防机器人正面与建筑物对齐和消防机器人左右位置的平衡。
  消防机器人在空中受到外界干扰后引起的姿态偏移分为三类,X轴和Y轴的偏移以及绕Z轴的偏转。当消防机器人在X轴或Y轴方向受到大风作用发生偏摆,由传感器测出消防机器人侧面的受力大小,控制分析出将消防机器人调节到平衡位置所需的作用力并换算成对应风机的转速,调整其空中姿态。

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