W ostatnim czasie nasza firma zaprojektowała i wyprodukowała nową partiępodwozie gąsienicowe o trójkątnej strukturze, specjalnie do zastosowania w robotach strażackich. To trójkątne podwozie gąsienicowe ma znaczące zalety w projektowaniu robotów strażackich, co przejawia się głównie w następujących aspektach:
1. Doskonała zdolność pokonywania przeszkód
**Zaleta geometryczna: Trójkątna rama, podparta naprzemiennie trzema punktami styku, umożliwia sprawniejsze pokonywanie schodów, ruin i wąwozów. Ostry przód może wjeżdżać pod przeszkody, wykorzystując zasadę dźwigni do unoszenia nadwozia.
**Regulacja środka ciężkości: Trójkątna struktura pozwala robotowi dynamicznie dostosowywać rozmieszczenie środka ciężkości (na przykład podnosząc przód podczas pokonywania wzniesień i wykorzystując tylne gąsienice do napędu), co zwiększa jego zdolność do pokonywania stromych zboczy (np. o nachyleniu powyżej 30°).
**Przypadek: W testach symulacyjnych wydajność trójkątnego robota gąsienicowego podczas pokonywania schodów była o około 40% wyższa niż tradycyjnych robotów gąsienicowych o prostokątnym podwoziu.
2. Lepsza adaptacja do terenu
**Złożona przejezdność gruntu: Trójkątne gąsienice rozkładają nacisk bardziej równomiernie na miękkim gruncie (takim jak zawalony gruz), a szeroka konstrukcja gąsienic zmniejsza prawdopodobieństwo zapadania się (nacisk na grunt może zostać zmniejszony o 15–30%).
**Mobilność w wąskiej przestrzeni: Kompaktowy, trójkątny układ zmniejsza długość wzdłużną. Na przykład, w korytarzu o szerokości 1,2 metra, tradycyjne roboty gąsienicowe muszą wielokrotnie korygować kierunek, podczas gdy trójkątna konstrukcja może poruszać się poprzecznie w trybie „chodu kraba”.
3. Stabilność konstrukcji i odporność na uderzenia
**Optymalizacja mechaniczna: Trójkąt jest naturalnie stabilną konstrukcją. Pod wpływem uderzeń bocznych (takich jak zawalenie się budynku), naprężenia rozkładają się na całą konstrukcję kratownicy ramy. Eksperymenty pokazują, że sztywność skrętna jest o ponad 50% wyższa niż w przypadku ramy prostokątnej.
**Stabilność dynamiczna: Tryb kontaktu z trzema gąsienicami zawsze gwarantuje, że co najmniej dwa punkty kontaktu znajdują się na podłożu, co zmniejsza ryzyko wywrócenia się podczas pokonywania przeszkód (testy pokazują, że kąt krytyczny dla wywrócenia się na bok wzrasta do 45°).
4. Wygoda konserwacji i niezawodność
**Konstrukcja modułowa: Gąsienice każdej ze stron można niezależnie zdemontować i wymienić. Na przykład, jeśli przednie gąsienice ulegną uszkodzeniu, można je wymienić na miejscu w ciągu 15 minut (tradycyjne zintegrowane gąsienice wymagają naprawy fabrycznej).
**Konstrukcja redundantna: Dwusilnikowy układ napędowy zapewnia podstawową mobilność nawet w przypadku awarii jednej strony, spełniając wysokie wymagania dotyczące niezawodności w przypadku pożaru.
5. Optymalizacja scenariuszy specjalnych
**Zdolność do penetracji pola ognia: Stożkowy przód może przebijać się przez lekkie przeszkody (takie jak drewniane drzwi i ściany z płyt gipsowo-kartonowych), a dzięki materiałom odpornym na wysokie temperatury (takim jak powłoka ceramiczna glinokrzemianowa) może pracować nieprzerwanie w środowisku o temperaturze 800°C.
**Integracja węży strażackich: Trójkątna górna platforma może zostać wyposażona w system zwijania, który umożliwi automatyczne rozwijanie węży strażackich (maksymalne obciążenie: 200 metrów węża o średnicy 65 mm).
**Dane z eksperymentu porównawczego
| Wskaźnik | Podwozie gąsienicowe trójkątne | Tradycyjne prostokątne podwozie gąsienicowe |
| Maksymalna wysokość pokonywania przeszkód | 450 mm | 300 mm |
| Prędkość wchodzenia po schodach | 0,8 m/s | 0,5 m/s |
| Kąt stabilności przechyłu | 48° | 35° |
| Opór w piasku | 220N | 350N |
6. Rozszerzenie scenariusza aplikacji
**Współpraca wielu maszyn: Trójkątne roboty mogą utworzyć kolejkę przypominającą łańcuch i przeciągać się nawzajem za pomocą haków elektromagnetycznych, tworząc w ten sposób tymczasową konstrukcję mostową łączącą duże przeszkody.
**Specjalne odkształcenie: Niektóre konstrukcje zawierają rozsuwane belki boczne, które można przełączyć na tryb sześciokątny, dostosowując się do bagiennego terenu, zwiększając powierzchnię styku z podłożem o 70% po rozłożeniu.
Ta konstrukcja w pełni spełnia podstawowe wymagania stawiane robotom strażackim, takie jak zdolność pokonywania przeszkód, wysoka niezawodność i zdolność adaptacji do różnych warunków terenowych. W przyszłości, dzięki integracji algorytmów planowania trasy opartych na sztucznej inteligencji, autonomiczne działanie w złożonych sytuacjach pożarowych będzie mogło zostać dodatkowo udoskonalone.