姜 涛，郭安福，李 进，陈 清，张海琦

（聊城大学 机械与汽车工程学院，聊城 252059）

0 引言

随着社会经济的发展以及大型石油化工企业和隧道、地铁等建设项目的不断增加，危险化学品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌事故也在增多[1～3]。特别是一些特殊的企业发生的火灾，如化工企业、纺织企业等，具有突发性强、燃烧猛烈等特点，并且火灾过程中会产生大量的有毒气体，严重地危害周围群众和救灾人员的生命安全[4～6]。因此，研发成本低、功能强、经济实用的消防灭火机器人具有重要意义。

最早的消防机器人是1986年日本东京消防厅“彩虹5号”机器人，可代替消防人员进入复杂地形灭火[7]。2006年，由挪威科学家研制出一种蛇形消防机器人，进入消防救援人员无法进入的场所实施灭火工作[8,9]。2008年，由德国马格德堡一施腾达尔大学设计开发了一种球形新型消防机器人“甲虫奥勒（OLE）”，可以用来监测森林火灾[10]。在2012年美国HoweandHowe Techonologies公司开发了一款消防机器人Thmite，可解决列车脱轨事故中由核燃料和化学燃料产生的火灾[11]。

近年来，我国的消防机器人研究得到了政府和有关部门的支持，如西北工业大学彭涛提出一种高空消防机器人模糊控制设计方案，但其移动速度和材料制备都有很大的难度[12]。南京林业大学的姜树海设计了一种用于森林消防的六足机器人，但在其运动过程中关节力矩过大会对驱动电机造成一定程度的损害[13]。上海交通大学机器人研究所的徐正飞提出集火场探测、消防以及有毒、易燃、易爆气体场所探测等多种功能于一体的遥控关节式移动机器人控制系统，但目前仍停留于理论研究[14]。……