Niedawno nasza firma zaprojektowała i wyprodukowała partiępodwozie gąsienicowe o trójkątnej strukturze, specjalnie do użytku w robotach strażackich. Ta trójkątna rama gąsienicowa ma znaczące zalety w projektowaniu robotów strażackich, głównie odzwierciedlone w następujących aspektach:
1. Doskonała zdolność pokonywania przeszkód
**Zaleta geometryczna: Trójkątna rama, podparta naprzemiennie trzema punktami styku, może wydajniej pokonywać schody, ruiny lub żleby. Ostry przód może klinować się pod przeszkodami, wykorzystując zasadę dźwigni do podnoszenia nadwozia.
**Regulacja środka ciężkości: trójkątna struktura pozwala robotowi na dynamiczną regulację rozłożenia środka ciężkości (na przykład podniesienie przodu podczas wspinaczki na wzniesienie i wykorzystanie tylnych gąsienic do napędu), co zwiększa jego zdolność do pokonywania stromych zboczy (np. o nachyleniu ponad 30°).
**Przypadek: W testach symulacyjnych wydajność trójkątnego robota gąsienicowego podczas pokonywania schodów była o około 40% wyższa niż w przypadku tradycyjnych prostokątnych robotów gąsienicowych.
2. Lepsza adaptacja do terenu
**Złożona przejezdność gruntu: trójkątne gąsienice rozkładają nacisk bardziej równomiernie na miękkim podłożu (takim jak zawalone gruzy), a szeroka konstrukcja gąsienic zmniejsza prawdopodobieństwo zapadania się (nacisk na podłoże można zmniejszyć 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 swój kierunek, podczas gdy trójkątny układ może poruszać się bocznie w trybie „chodzenia kraba”.
3. Stabilność konstrukcji i odporność na uderzenia
**Optymalizacja mechaniczna: trójkąt jest naturalnie stabilną konstrukcją. Poddany uderzeniom bocznym (takim jak zawalenie się wtórnego budynku) naprężenie jest rozpraszane przez 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 zapewnia, 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 strony można niezależnie zdemontować i wymienić. Na przykład, jeśli przednie gąsienice są uszkodzone, 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. Specjalna optymalizacja scenariuszy
**Zdolność do penetracji pola pożaru: 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 być 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 | 0,8m/s | 0,5m/s |
| Kąt stabilności przechyłu | 48° | 35° |
| Opór w piasku | 220N | 350N |
6. Rozszerzenie scenariusza aplikacji
**Współpraca wielu maszyn: Trójkątne roboty mogą tworzyć kolejkę przypominającą łańcuch i przeciągać się nawzajem przez elektromagnetyczne haki, tworząc tymczasową konstrukcję pomostową łączącą duże przeszkody.
**Specjalne odkształcenie: Niektóre projekty obejmują 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 robotów strażackich, takie jak silna zdolność pokonywania przeszkód, wysoka niezawodność i zdolność adaptacji do różnych terenów. W przyszłości, dzięki integracji algorytmów planowania ścieżki AI, autonomiczna zdolność operacyjna w złożonych scenach pożaru może zostać jeszcze bardziej ulepszona.