2017年03月16日 星期四
做个机器人来消防灭火
本报记者 李玥

    “做个机器人来消防灭火”,是兰州理工大学机电学院大四学生李事坪的一个心愿。从单枪匹马搞设计到请教老师指导、成立科创团队共同研发出一款消防灭火机器人,他花了三年多时间。

    专注设计,不断摸索

    开始尝试制作消防灭火机器人是在大一第二学期末。此后的好一段时间,他都待在工程训练中心拿着锯子、锉刀、钻机加工这些塑料材料。搭建好机器人骨架,李事坪开始做控制系统,在车体内部装了三个火焰传感器和一个红外避障传感器,一个风扇。前后花了一年多时间,他制作出了一个简陋的全自动消防灭火机器人。

    李事坪用蜡烛模拟火灾现场,机器人在运动时比较三个火焰传感器采集到的数据,逐个比较数值直到逼近火源,机器人停止寻火,然后打开风扇,直到火焰停止寻火,取得了很好地模拟效果。

    “起初我也是抱着试一试的心态,后来投入了这么多,不甘心放弃就一直做了下去,没想到最后还稀里糊涂的做了出来。”李事坪说。

    然而,模拟火源和真实的火灾现场毕竟是有区别的,因为缺乏专业的指导,机器人在灭火的可靠性,灭火效率,火灾现场的控制,以及机器人本身的续航能力和防火性能上都有待改善。

    成立团队,不断改进

    大三上学期,李事坪听说了“创青春”挑战杯比赛后,产生了跃跃欲试的想法,他拿着他制作的全自动消防机器人找申涛老师咨询。申涛老师对他的设计思路表示了赞赏,同时又指出了机器人存在的一些问题,比如整体太过粗糙,框架的稳定性,材料的防火性能,续航能力等。他这才意识到,平时只是单枪匹马,很多问题都没考虑到,是不是应该组建个团队了?

    几番打听,李事坪联系到了电信学院自动化专业的岳文凯,同在机电院的李闯、孙柏山,经济管理学院的刘怡波,几人纷纷表示对他的机器人很感兴趣,以李事坪为首的科创团队开始投入到消防灭火机器人的改进工作。

    “改进后的机器人安装的摄像头和传感器可以将火灾现场画面、有害气体、温度等各项指标及机器人内部电压、剩余电量、各部件指标反映出来,操作者可以根据显示信息远程遥控。”李事坪说,“机器人采用24V大流量直流水泵,可以利用消防栓自带的高压水源进行灭火,流量达到8吨/小时,扬程为12米射程快,射程远,能有效地进行高楼火灾现场的远程灭火,采用大容量铁锂电池,保证了机器人高效的续航能力。”

    “车体前部安装灭火水枪,利用舵机实现了对喷射角的精确控制,上部采用角率搭设的四面体支架来固定水枪,保证了水枪在强大的水压下,能牢固稳定地进行喷水。”李事坪说。

    机器人做出来了,团队成员思考着如何让它发挥更大作用。筹钱、筹场地来创业。团队成员刘怡波负责了商业计划书的撰写。“年轻是我们的优势,但同时我们也面临着许多挑战,还要继续努力,不断完善我们的产品,积累运营经验,让我们的机器人产品越走越远。”刘怡波说。

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