二、灭火呆板人系统方案设计
由于手腕位于手臂结尾，为了淘汰手臂的负载，手腕部件的布局应尽大概紧凑，从而减小重量和体积。长途独立传输用于手腕的驱动装置。为了提好手腕的举动精度，驱动器被安装在手臂的后端。传动轴用于长途独立传输以增加传动刚性。同时，为了制止因枢纽超限而产生变乱，极限开关和毗连制动片需要安装在手腕的枢纽轴内部。旋转讨论用于腰枢纽、肩枢纽和肘枢纽。这些枢纽的自由怀抱为3°；旋转讨论还用于腕枢纽和手。这两个枢纽自由度为2°。以这种方法，前3个枢纽可以节制手腕的位置，后2枢纽可以节制手腕的姿态。这5个动弹部件的自由度合起来就可以节制机器臂结尾的位置和姿态。
（四）机器举动系统。这也是灭火呆板人最焦点的系统。机器举动系统如图2（a）所示。它的底座悬吊在高速公路地道顶部，可以向前和向后平移。当呆板人不需要事情时，它们折叠起来处在图2（b）所示的状态。这时，它们在高速公路地道顶部占用的空间很是小。为了确保更大的事情空间和机动的举动，我们对呆板人的身体回收自由度为5°的联念头制，如图2（c）所示。该呆板人的驱动系统包罗驱动轮、输出轴、支撑套筒、轴承端、支撑轮、电磁铁、弹簧、支撑板和电机等构成。
按照高速公路地道火警的原因及特点，对灭火呆板人系统方案设计的事情要求如下：（1）灭火工具为地道内的车辆、电缆、线路、易燃易爆等。（2）呆板人具有感到探测成果，即第一时间发明并节制灭火。（3）具有无人值守系统的实时响应和全自动化成果，即发明火警报警后，呆板人可以迅速达到火警现场，打开自动灭火器毁灭火警。（4）为了适应高速公路地道的非凡情况，呆板人应该具有对电磁场的抗滋扰的本领。该系统应适合地下恶劣情况。（5）整个系统的安装不能改变高速公路地道断面和侵占修建物区界。另外，利便、易于维护和修理、用度低及较长的服役期也是必须的。
近几年来，跟着我国的高速公路不绝成长，世界各地地道火警变乱频发。高速公路地道一旦产生灾害变乱，面对着关闭、高温、暗中、有毒和浓烟等恶劣的危害情况，燃烧伸张快，烟雾扩散迅速，涣散难度大，若没有相应的灭火设备很难将火警毁灭，甚至大概造成惨烈的人员伤亡。面临新时期面对的新环境新任务，也为了更好地办理高速公路地道火警困难，消防灭火呆板人的配备显得日益重要。
（五）灭火成果。消防呆板人通过前期收集汇总处理惩罚的所有火警数据举办综合判定，对火警位置举办第一时间喷射灭火剂举办灭火。另一方面，现场批示员也按照呆板人传回的前方变乱现场环境的信息，通事后方帮助决定系统做出正确判定，发出遥控指令，批示消防呆板人举办现场处理。
按照手臂的负载和手臂布局的特点，矩形空心薄壁框架和圆形空心管的布局被用于大臂的设计。通过利用此要领，增加了抗弯刚度和抗张刚度，并淘汰了重量。同时，在中空布局的内部配置呆板人的传输系统很是利便，在这里我们选用同步带。因为同步带的传动是依赖啮合布局传输行动和气力的，皮带和滑轮之间没有相对滑动，可以担保准确的传动比。并且，由于这种范例的皮带又薄又轻，它可以或许在高速传输中利用。线性速率可以达50米/秒，传动比可以到达10，效率可以到达98%。这种传输范例具有噪声更小和适切度更好的利益。它不需要润滑剂，其寿命比摩擦带更长。正确选择横截面的形状和轻的高强度质料对传输有很好的浸染。
一、高速公路地道灭火呆板人的事情要求
这种消防呆板人包罗探测系统、自动节制系统、通信系统、机器举动系统、自动灭火装置等几个部门。灭火呆板人悬吊在高速公路地道顶部。回收通过轮轨举办平移的方法，它可以在高速公路地道顶部沿牢靠轮距飞快跑动。一旦火警产生，呆板人可以很快移动到火警现场，调解位置和姿态，然后，打开喷射装置喷射灭火剂，实施灭火。从而防备了火势伸张，淘汰人员伤亡。
我国现已成为世界上地道最多，布局最巨大，建树成长速度最快的国度之一。智能灭火呆板人的设计研究为高速公路地道火警提供了一种新的智能的灭火要领。它可以遍及应用于高速公路地道、高速公路地道、铁路地道等恶劣狭小关闭的火警空间。
按照灭火呆板人的高速公路地道火警的事情要求，我们设计的灭火系统由两部门构成。一部门是牢靠的检测报警系统，沿高速公路地道两侧铺设，另一部门是多个灭火呆板人，处于待命状态，筹备好随时动作。
（三）通信网络系统。一个直接回收3G网络举办长途无线数据通信，并能实施双工以致多工通信；另一要领即是线控。在关闭的地道变乱现场，无线网络容易受到信号滋扰，造成通信不畅。所以，还必需铺设固有的有线线路对灭火呆板人举办线控
（二）节制处理惩罚系统。由于DSP（数字信号处理惩罚系统）在处理惩罚数字信息方面与单片机对比具有无可相比的优势，因此，地道灭火呆板人回收DSP作为信息处理惩罚大脑。通过各类传感器探测灾害变乱现场实际数据，再由DSP对原始数据举办阐明处理惩罚。
三、竣事语
（一）探测成果。高速公路地道智能移动灭火呆板人，回收两种新型传感器举办检测和报警。一个是内部传感器，该传感器不只可以感知高温，还可以感知烟雾压力。当温度到达必然值时，感光芯片中钛镍形状影象弹簧的膨胀力大于用来抵消弹簧的规复力，从而导线连通电路，产生报警。当烟雾微粒或气体压力增大到必然域值时，反射光纤传感器也会报警。同时装载摄像头可将现场环境通过通信网络及时传输给后方系统处理惩罚。另一类是外部传感器，用来探测灾害变乱现场的各项数据（障碍物环境、火场温度、辐射热强度、有毒气体可能可燃气体种类和浓度和氧气含量等），为后方处理惩罚系统提供原始数据。
