消防科学与技术 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (2): 181-189.
李森1, 马小飞1, 冯春勇2, 刘合钊1
Li Sen1, Ma Xiaofei1, Feng Chunyong2, Liu Hezhao1
摘要: 研制了一款具备自主巡检和自动灭火功能的智能化消防机器人,以应对火灾中的复杂环境和紧急情况。在方法上,基于ROS系统,结合SLAM和深度学习目标检测技术,设计了履带式移动载体机器人,通过融合激光雷达、IMU和里程计等传感器数据来构建SLAM地图,并结合热成像与YOLO技术进行火焰识别与定位。在SLAM方面,选择并优化了Cartographer,以解决大规模建筑环境中的构图误差问题。此外,提出了YOLOv4-F火焰检测模型,并将其移植至ROS系统,实现自动瞄准功能。结果表明,优化后的SLAM算法在大规模环境中,有效减少了构图误差,YOLOv4-F模型的mAP@0.5达85.53%,实时检测精度为81%,速度为11 帧/秒。该机器人在试验中,成功实现了自主巡检和自动灭火功能,能够在烟气环境中实时准确识别火焰并迅速扑灭初期火灾,为智能消防机器人的实际应用提供有效的技术支持和新思路。