1.1设计目的及意义

在现代社会中，各类危险场所火灾频发，引发火灾的原因也各不相同，火灾不仅会造成财产损失，还可能会引起人员伤亡，据消防救援局官方统计数据显示仅2016年一年由于火灾造成的直接财产损失高达37.2亿元，伤亡2500余人。火灾的扑救已经成为当前亟待解决的问题之一。

由于火灾的突发性强，破坏力大，爆发的时间和地点随机性强，并且火灾现场情况通常十分复杂，这使得火灾现场的救援难度极大，也给消防人员带来了生命威胁，为了能够及早发现火灾并控制火情，减少人员伤亡，智能灭火机器人的理念应运而生。

灭火机器人是一种涉及人工智能、计算机视觉、自动控制、传感与检测技术等领域，适合在复杂环境下协助消防员开展火场的救援，提高灭火效率。同时灭火机器人能够做到在火灾高发地区及时发现微小火情，做到及时发现及时处理，有利于降低重大火灾发生的概率，这对于保障人民群众的生命财产和消防员的人身安全有着重大意义。

1.2国内外研究现状

我国消防装备研究部门从1997年开始对消防灭火机器人进行科研开发， 2002年6月，由公安部上海消防研究所、上海交通大学、上海消防局三家单位共同承担的国家863项目"履带式、轮式消防灭火机器人"研制成功并顺利通过国家验收。消防灭火机器人，又称自行式水-泡沫消防炮，是一种结合多种消防灭火手段为一体的新型消防装备。

截至2007年，国内消防队配备的消防机器人以上海消防研究所研发的 JMX-LT50型消防机器人为主。该消防机器人采用轮式底盘，具备一定的越障能力，此外，其消防水炮上还配置有一个红外摄像头，能够通过调整水炮角度，观测到火场情况，再进行火灾扑救。

为应对各类火灾，提高火灾扑救能力，我国部分消防部门从国外引进了“路虎 60”雪炮车。与JMX-LT50型消防机器人不同，“路虎 60”雪炮车配备了体积较大的雪炮，用于吹散火灾现场的浓烟及喷射泡沫扑灭火灾。该消防机器人具有喷射直流水柱、细水雾和泡沫3种灭火模式，可应对多种类型的火灾事故。

消防灭火机器人在国外的发展比较迅速，各种类型的消防机器人在实际消防救援工作当中发挥着重要作用，具有先进技术的世界各国在消防救援上主要使用遥控型机器人，代替搜救人员进入现场执行灭火搜救勘察等任务，携带各类传感器设备和摄像机探测未知环境信息并传递给救灾人员分析，一些实验室和公司正在攻克自主救援机器人的难题，有望在救援时实现机器人的自主工作。

目前已有国外学者对消防机器人的耐高温、越障和通信性能展开了相应的研究。沙特学者 Aihaza 提出并研发了一种新概念室内消防机器人。该消防机器人能够攀爬楼梯，并在多种室内环境中正常行驶，它采用多重保温技术， 可 耐700℃高温，持续工作60min。它可以与火场中的被困和受伤人员进行通信，并向遥控器发送视频和音频信息，传递建筑物内的火灾环境信息，同时，基于其独有的通信算法，可以通过遥控器控制多个消防机器人协同作业。