一種消防偵查機器人的研究設計

鄭美英，王 斌，寧旺云

（1.遼寧工程職業學院，遼寧鐵嶺 112008；2.寧波環球廣電科技有限公司，浙江寧波 315000；3.云南農業大學機電工程學院，云南昆明 650201）

1 引言

消防人員在面對高溫、濃煙等火災現場時，存在難以用現有設備對現場進行詳細偵察［1］，導致無法及時地向后方決策人員報告受災情況，同時消防人員穿戴的笨重防火隔熱服，攜帶的各種專業工具也使其行動不便。

并且火災現場存在著各種具有劇毒性、爆炸性的化學品，嚴重威脅著消防人員的自身生命安全［2］。因此，在未全面偵察獲取足夠的現場環境信息的情況下，貿然安排消防人員進入現場，往往會產生欲速而不達的后果［3］。

基于此，研究并設計一款能替代消防人員進入事故現場的能全面地完成偵察、環境信息獲取等任務的消防機器人是迫在眉睫的［4］。根據機器人偵察獲取的實時環境信息，后方決策人員可以全面地判斷現場受災情況，從而及時地指揮各項滅火救援工作，對挽回人民財產損失同時減少消防人員傷亡具有重大意義。

2 總體設計

2.1 總體方案設計

消防機器人分為上位機控制系統（簡稱上位機）與下位機控制系統（簡稱下位機）兩部分，上位機由LabVIEW開發環境設計，下位機程序由Arduino IDE開發環境設計。消防機器人總體設計框圖，如圖1所示。

圖1 消防機器人總體設計框圖Fig.1 Overall Design Block Diagram of Fire Fighting Robot

2.2 功能模塊設計

該機器人下位機控制系統由Arduino控制單元、運動模塊、無線通訊模塊、路徑規劃模塊、傳感器信息采集模塊、滅火模塊組成；……