Vor kurzem hat unser Unternehmen eine Charge neu entworfen und hergestellt vonDreieckskettenfahrwerk, speziell für den Einsatz in Feuerwehrrobotern. Dieses Dreieckrahmen-Raupenfahrwerk bietet erhebliche Vorteile bei der Konstruktion von Feuerwehrrobotern, die sich vor allem in folgenden Aspekten widerspiegeln:
1. Überlegene Fähigkeit zum Überwinden von Hindernissen
**Geometrischer Vorteil: Der dreieckige Rahmen, der abwechselnd von drei Kontaktpunkten getragen wird, ermöglicht ein effizienteres Überqueren von Treppen, Ruinen oder Schluchten. Das scharfe Vorderende kann sich unter Hindernissen verkeilen und nutzt das Hebelprinzip, um den Körper anzuheben.
**Schwerpunktanpassung: Durch die dreieckige Struktur kann der Roboter seine Schwerpunktverteilung dynamisch anpassen (z. B. indem er beim Erklimmen eines Hangs die Vorderseite anhebt und die hinteren Ketten zum Vortrieb nutzt), wodurch seine Fähigkeit zum Erklimmen steiler Hänge (z. B. über 30°) verbessert wird.
**Fall: In Simulationstests war die Effizienz des Roboters mit dreieckigem Raupenfahrwerk beim Treppensteigen um etwa 40 % höher als die herkömmlicher Roboter mit rechteckigem Raupenfahrwerk.
2. Verbesserte Geländeanpassungsfähigkeit
**Passierbarkeit auf komplexem Untergrund: Die dreieckigen Ketten verteilen den Druck auf weichem Untergrund (wie z. B. eingestürztem Schutt) gleichmäßiger und das breite Kettendesign verringert die Wahrscheinlichkeit des Einsinkens (der Bodendruck kann um 15–30 % reduziert werden).
**Mobilität auf engstem Raum: Die kompakte dreieckige Anordnung reduziert die Länge. Beispielsweise müssen herkömmliche Raupenroboter in einem 1,2 Meter breiten Korridor mehrmals ihre Richtung anpassen, während sich das dreieckige Design im „Krabbengang“ seitlich bewegen kann.
3. Strukturelle Stabilität und Schlagfestigkeit
**Mechanische Optimierung: Das Dreieck ist eine von Natur aus stabile Struktur. Bei seitlichen Stößen (z. B. bei sekundären Gebäudeeinstürzen) wird die Spannung über die Fachwerkstruktur verteilt. Experimente zeigen, dass die Torsionssteifigkeit über 50 % höher ist als bei einem rechteckigen Rahmen.
**Dynamische Stabilität: Der Dreispur-Kontaktmodus stellt immer sicher, dass mindestens zwei Kontaktpunkte auf dem Boden sind, wodurch das Risiko des Umkippens beim Überqueren von Hindernissen verringert wird (Tests zeigen, dass der kritische Winkel für das seitliche Umkippen auf 45° ansteigt).
4. Wartungskomfort und Zuverlässigkeit
**Modularer Aufbau: Die Ketten jeder Seite können unabhängig voneinander demontiert und ausgetauscht werden. Sind beispielsweise die vorderen Ketten beschädigt, können sie innerhalb von 15 Minuten vor Ort ausgetauscht werden (herkömmliche integrierte Ketten erfordern eine Reparatur im Werk).
**Redundantes Design: Das Antriebssystem mit zwei Motoren ermöglicht eine grundlegende Mobilität, selbst wenn eine Seite ausfällt, und erfüllt so die hohen Zuverlässigkeitsanforderungen in Brandszenarien.
5. Optimierung spezieller Szenarien
**Feuerfelddurchdringungsfähigkeit: Das konische Vorderende kann leichte Hindernisse (wie Holztüren und Gipskartonwände) durchbrechen und kann dank hochtemperaturbeständiger Materialien (wie einer Aluminiumsilikat-Keramikbeschichtung) kontinuierlich in einer 800 °C heißen Umgebung betrieben werden.
**Integration von Feuerwehrschläuchen: Die dreieckige obere Plattform kann mit einem Rollensystem ausgestattet werden, um Feuerwehrschläuche automatisch auszufahren (maximale Belastung: 200 Meter Schlauch mit 65 mm Durchmesser).
**Daten aus Vergleichsexperimenten
| Indikator | Dreieckskettenfahrwerk | Traditionelles rechteckiges Raupenfahrwerk |
| Maximale Hindernis-Kletterhöhe | 450 mm | 300 mm |
| Treppensteiggeschwindigkeit | 0,8 m/s | 0,5 m/s |
| Rollstabilitätswinkel | 48° | 35° |
| Widerstand im Sand | 220N | 350N |
6. Erweiterung des Anwendungsszenarios
**Zusammenarbeit mehrerer Maschinen: Dreieckige Roboter können eine kettenartige Schlange bilden und sich gegenseitig durch elektromagnetische Haken ziehen, um eine temporäre Brückenstruktur zu erstellen, die große Hindernisse überspannt.
**Spezielle Verformung: Einige Designs verfügen über ausfahrbare Seitenbalken, die in einen sechseckigen Modus wechseln können, um sich an sumpfiges Gelände anzupassen, wodurch die Bodenkontaktfläche im Einsatz um 70 % vergrößert wird.
Dieses Design erfüllt die Kernanforderungen an Feuerwehrroboter wie hohe Hindernisüberwindungsfähigkeit, hohe Zuverlässigkeit und Geländegängigkeit vollumfänglich. Durch die Integration von KI-basierten Pfadplanungsalgorithmen kann die autonome Einsatzfähigkeit in komplexen Brandszenarien zukünftig weiter verbessert werden.