基于北斗定位的智能山地防火机器人设计与分析

刘文昊

（青岛黄海学院，山东 青岛 266427）

火灾是自然界三大灾害之一，会给人们日常生产及生活带来严重损失与伤害。2019年澳洲森林大火足足燃烧了4个月才得以扑灭，严重影响整个生态环境。及时发现火灾并进行有效控制是缓解火灾危害的有效办法。因此，设计基于北斗定位的智能山地防火机器人，及时发现火灾并进行灭火具有重要意义。基于北斗定位的智能山地防火机器人由电力及动力源、行走装置、检测装置和灭火装置组成。采用太阳能板及锂电池结合的方式为机器人提供电力，并通过舵机转换为动力；运用仿生学，设计六足行走器，可以快速在复杂的山地里行走、翻越障碍物、避险等；机器人搭载着对火源极其敏感的红外复合型火焰传感器，能够在半径25m 内及时发现火源，并调动灭火装置，喷洒最适合扑灭森林火灾的干粉进行有效灭火。机器人配置北斗卫星定位系统，通过程序控制进行巡逻，并实时反馈位置信息，便于监测。基于北斗定位的智能山地防火机器人能够及时发现火灾并进行有效控制，可以使火灾消灭在萌芽中，降低火灾损失、保护自然。

1 六足机械设计分析

山地防火机器人行走装置运用仿生学技术设计六足行走装置，正向对称分布机械腿，可以实现快速有效地行走、攀爬、避障等功能。仿生六足运动行走常见的行走方式是三角步态，使三对机械腿分为两组，用三角形结构支架交替往前行进。六条机械腿均匀分布在机器人躯体的两侧，使躯体左侧的前、后机械腿及右侧的中间机械腿为一组，使右侧的前、后机械腿和左侧的中间机械腿分为另一组，使之组成两个三角形支架，依靠大腿前后划动分别实现支撑和行走过程。……