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轮履两用救援灭火小车

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来源：第十二届挑战杯作品

小类：机械与控制

大类：科技发明制作A类

简介：

轮履两用救援灭火小车，用于现场有毒、易燃、易爆、高温、高辐

射等工业危险环境。电力驱动，节能环保；轮履两用，全地形通过能

力强；网络化智能控制，灭火效率高，克服了现有设备机身沉重、机动

能力差、适应环境差等弱点。针对不同的灾难特点及救援要求，依托该

小车底盘装备不同的设备可执行多种救援任务。

详细介绍：

继日本地震及福岛核泄漏之后，各种安全事故越来越多，如何安全

且快速有效地开展各种救援工作成为社会关注的话题。但现代主要消防

设备比较沉重，机动能力较差且在易爆、有毒、高温、高辐射等危险环

境下的适应能力较差，对救援人员的人身安全不能提供有效的保障。虽

然现有较成熟的消防及救援机器人，但多为内燃机驱动，价格昂贵、体

积庞大、结构复杂、功能比较单一且控制系统的遥控范围、控制精度远

远不能满足救援要求。为了弥补当前救援设备的主要缺点，特设计了

一种轮履两用救援灭火小车。在火灾时，以小车为载体带动消防炮进入

火场进行灭火；在发生灾害时，小车可以充当探测工具，深入危险环境

进行探测。该小车的主体设计为消防炮、车架、行走系统、探测灭火系

统和控制及保护系统五部分，并采用电力驱动。行走系统由履带行走系

统、轮式行走系统和轮履转换系统组成，实现了轮履两用、相互转换，

具有全地形通过能力；探测灭火系统由探测系统和消防炮驱动系统组

成，用以实现对火场内部情况的探测及消防炮的相关动作，如通过温度

传感器、红外成像仪等将现场情况传输给控制系统，驱动消防炮对准着

火点高效灭火；控制系统实现了网络化智能控制，用手机、电脑、控制

器等设备远距离无线控制各电机、制动器、离合器的运动，精确实现小

车的各项运动；保护系统设有水幕保护装置，保证小车在火场的安全。

针对不同的灾难特点及救援要求，依托该小车底盘装备不同的设备可执

行多种救援任务。小车结构简单、价格便宜、绿色环保、智能控制，

能很好地满足消防救灾及环境探测的需要，应用前景广泛。

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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标：

目的：随着石化和核电等工业的高速发展，其防火防灾形势异常严峻。

消防炮是关键的辅助消防设备，目前，对于地形复杂、高危环境的灭火，

仍靠消防队员先将消防炮搬到接近火场处，再实施手工操作灭火。为了提

高有毒、易爆、高温、高辐射环境下的灭火及救援效率，保障消防队员和

被救人员的安全，特设计轮履两用消防小车。基本思路：作品采用电力驱

动，同内燃机模式比较，绿色环保，且成本低；有轮式和履带两套独立的

行走系统，根据不同地形，可采用不同的行进方式，实现了全地形通过能

力；两侧履带分别采用两台电机独立驱动，增加了小车的机动性。在控制

方面采用网络化智能控制，实现了远距离无线遥控。小车装有消防炮、温

度传感器、红外成像仪等设备用于危险环境的消防灭火、环境探测等，增

设的水幕装置，保护小车在火场的安全。作品力求实用性更强，造价低，

维护便捷。创新点：1）小车实现轮履两用，轮履有机结合相互转换，具

全地形通过能力。2）通过红外成像仪将现场情况传输给控制系统，驱动

消防炮对准着火点，进行高效灭火。3）小车实现了网络化智能控制。技

术关键：作品的网络智能控制系统、机械传动系统的设计及其整车的技术

集成。技术指标：体积（长×宽×高）1600mm×1300mm×900mm、重量

250kg、遥控距离空旷