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Die Hauptaufgabe von Feuerwehrrobotern besteht darin, Feuerwehrleute beim Betreten von Hochrisikobereichen zu ersetzen oder zu unterstützen und wichtige Aufgaben wie Aufklärung, Suche und Rettung sowie Brandbekämpfung durchzuführen, um das Risiko von Opfern zu verringern. Derzeit stehen Roboter jedoch in der Anwendung noch vor vielen Schwierigkeiten und Herausforderungen, darunter insbesondere die folgenden Probleme hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Raupenfahrwerken:
• Mobilität und Geländegängigkeit: Die Ausrüstung ist entweder zu schwer, um leicht bewegt zu werden, oder zu groß, um durch enge Passagen zu passen. Die Kettenkonstruktion ist in unwegsamem Gelände wie Treppen und Ruinen schlecht anpassungsfähig.
• Reichweite und Ladekapazität: Die Batterie hat eine begrenzte Reichweite und die Ladekapazität ist unzureichend (zum Beispiel kann der Roboterhund in der Anfangsphase nur kleine Brände löschen), und die Mobilität nimmt nach dem Tragen der Ausrüstung weiter ab.
• Wärmeschutz und Zuverlässigkeit: Kernkomponenten sind bei hohen Temperaturen ausfallgefährdet. Die derzeitigen Wärmeschutzmaterialien weisen einen Widerspruch zwischen hoher Temperaturbeständigkeit und geringem Gewicht auf und sind zudem teuer.
In den letzten Jahren hat unser Unternehmen in Zusammenarbeit mit Roboterherstellern die Funktionsweise von Feuerwehrrobotern und deren tatsächliche Anforderungen untersucht und simuliert. So haben wir nach und nach verschiedene Raupenfahrwerke für die Feuerwehr entwickelt. Wir sind uns bewusst, dass ein optimales Raupenfahrwerk für Feuerwehrroboter die beste Balance zwischen extremer Zuverlässigkeit unter extremen Umweltbedingungen, Geländegängigkeit und Stabilität im Einsatz bietet.
⚙️ Wichtigste technische Anforderungen: Nicht nur "beweglich"
• Extreme Anpassungsfähigkeit an Umwelteinflüsse: Dies ist die größte Herausforderung. Das Gehäuse muss über eine hitzebeständige Isolierschicht (z. B. Aerogel) verfügen und die Schutzart IP65 oder höher für Wasserdichtigkeit, Staubdichtigkeit und Explosionsschutz der gesamten Maschine erfüllen.
• Fähigkeit, schwieriges Gelände zu bewältigen: Es muss in der Lage sein, Steigungen und Hindernisse in großem Winkel zu bewältigen (maximaler Steigwinkel 45°, Hindernisfreiheit 260 mm), flexibel auf der Stelle zu rotieren und sich an alle Geländearten wie Ruinen und wassergesättigte Gebiete anpassen zu können.
• Leistung und Manövrierfähigkeit: Zur Gewährleistung der Stabilität wird ein unabhängiges Federungssystem (z. B. Christie-Federung) eingesetzt; für eine präzise Steuerung wird eine Schlupflenkung verwendet; und es muss über eine ausreichende Zugkraft zum Ziehen von Feuerwehrschläuchen verfügen.
⚙️ Designfokus: Anforderungen in die Realität umsetzen
• Fahrmechanismus und Federung: Wissenschaftlich konstruierte Ketten und Getriebe (z. B. ein Winkel zwischen den Führungs- und den Tragrollen von 29° - 32°); Verwendung von hydraulischen Stoßdämpfern für die Einzelradaufhängung zur Stoßdämpfung; Durch Spannmechanismen wird ein Entgleisen der Ketten verhindert.
• Leistung und Kraftübertragung: Die Motorleistung präzise berechnen, um die Kraftübertragung sicherzustellen; Für mehr Stabilität auf einen synchronen Riemenantrieb setzen; Die Konstruktion der Radspurumschaltung kann untersucht werden, um Geschwindigkeit und Geländegängigkeit in Einklang zu bringen.
• Struktur und Schutz: Modulares Design für einfache Wartung; Abdichtung und Isolierung des Chassis zum Schutz der internen Komponenten; Stoßfeste Konstruktion zum Schutz vor Kollisionen.
• Praktische Einsatzfähigkeit: Vorhandene Schnellinstallationsschnittstellen zur Erweiterung der Ausrüstung; Sinnvolle Schwerpunktlage zur Vermeidung des Umkippens der Ausrüstung; Bewertung der Belastbarkeit zur Erfüllung der Anforderungen für den Langzeitbetrieb.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Konstruktion des Raupenfahrwerks ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Mobilität, Schutz, Zuverlässigkeit und Einsatzfähigkeit gefunden werden muss. Struktur, Größe, Materialauswahl und Design der Fahrwerkskomponenten müssen optimal auf die Aufgaben des Roboters abgestimmt sein, um den Anforderungen einer hochwertigen, kundenspezifischen Anpassung gerecht zu werden.