一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，系统包括机器人平台、图像识别与红外检测模块、通信与控制单元、投掷机构及双层结构的灭火球。系统运行方法包括：机器人自动识别出火源区域及其空间位置，并自动计算最优投掷仰角、方向角及初速度等参数，将装填碳酸钾溶液的灭火球投掷至火源位置，灭火球接触火焰或撞击后破裂，释放碳酸钾溶液，基于双重灭火机制作用实现灭火。同时引入有限元仿真技术，对灭火球结构和投掷过程进行优化分析，提高灭火精准度和结构安全性。该系统适用于隧道、电缆井、仓库等复杂高危场景，具备自动化程度高、响应速度快和适应性强的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及消防机器人，具体涉及一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法。

技术介绍

1、目前，现有消防装备主要依赖消防车、水炮等方式实施灭火操作。然而在高层建筑、地下管廊、易燃化工区等复杂场景中，传统灭火设备常常因空间受限或响应滞后而无法有效扑救初期火灾。一些新型方案尝试通过发射装填灭火剂的弹头或投掷型装置实现灭火功能，例如韩国某企业提出了一种在火灾时可手动投掷的灭火装置，其结构为双层玻璃瓶体并内含碳酸钾溶液，可在砸碎后释放灭火剂以抑制火焰。但该类方案仍依赖人工近距离操作，无法实现自动化响应和远程部署，且存在精度控制与响应时间受限的问题。

2、同时，现有消防机器人虽已集成热成像、视觉识别与激光测距等传感模块，实现了火源定位与巡检功能，但在灭火方式上多采用水炮喷射或干粉覆盖，对高温封闭环境或难以接近的火源仍缺乏快速、高效的远程灭火手段。此外，灭火设备在设计过程中尚未充分引入仿真优化机制，缺少对投掷轨迹、结构强度及破裂行为的系统性模拟与验证。因此，亟需提出一种集成智能火源识别、远程自动投掷与有限元仿真优化的灭火机器人系统，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：系统包括机器人平台、火源识别模块、通信与控制模块、投掷机构、灭火球储存与输送装置、有限元仿真优化模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：系统的运行方法步骤如下：

4.根据权利要求3所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：所述主控模块的运行步骤如下：>

5.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：系统包括机器人平台、火源识别模块、通信与控制模块、投掷机构、灭火球储存与输送装置、有限元仿真优化模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：系统的运行方法步骤如下：

4.根据权利要求3所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：所述主控模块的运行步骤如下：

5.根据权利要求4所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：所述投掷机构的具体运行方法步骤如下：

6.根据权利要求5所述的一种基于有限元仿真闭环优化的投掷型自驱式灭火机器人系统及方法，其特征在于：所述对投掷轨迹进行实时修正包括：构建动态补偿机制，在发射瞬...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，陶雪君，黄欣玉，
申请(专利权)人：浙江华巡智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：