沈阳建筑大学针对消防安全救援 “火场地形复杂通行难、起火源多样处置慢、救援通道开辟效率低” 的核心痛点，研发 “一种消防安全救援灭火智能机器人”，于 2025 年 5 月 15 日申请专利（申请号：CN202510623000.5），2025 年 7 月 18 日公开（公开号：CN120324826A），由北京图亿天下专利代理有限公司（代理人樊康）代理，发明人为陈志鹏，IPC 分类聚焦消防救援装备（A62C31/28、A62C27/00 等）。该成果核心是打造 “全地形通行 + 多源灭火 + 快速破门” 一体化火场救援装备，硬件设计聚焦消防场景实用性：①全地形行走系统：车身两侧设全地形履带（适配废墟、积水、陡坡等复杂地形），底部设可升降行走组件（平路时降下辅助轮提升速度，复杂地形时收起切换履带行走），实现不同道路的行走方式切换，缩短行进时间；②多维度感知与处置：车身首尾分别设环境感知模块（含红外热像仪、气体传感器、摄像头）与破门装置（液压破门锤 + 剪切钳），感知模块实时监测火场温度、有害气体浓度、火源位置，破门装置可快速破除木门、金属门开辟救援通道。

本项目研发的消防安全救援灭火智能机器人，通过三大创新突破上述痛点：一是首创 “可升降行走组件 + 全地形履带” 双模切换，区别于传统单一行走方式，平路时降下底部行走组件（辅助轮），行进速度提升至 1.5m/s；复杂地形时收起组件切换全地形履带，履带采用防滑纹路与高强度材质，废墟、陡坡通行成功率达 98%，较传统机器人地形适配性提升 60%，行进时间缩短 40%；二是 “多喷洒端 + 多剂种” 精准灭火，喷洒装置设 4 个独立喷洒端（周向间隔 90°），分别连通水、干粉、泡沫、抗溶性泡沫 4 类灭火剂容器，环境感知模块识别火源类型后，10 秒内切换对应喷洒端并调整摆动角度（上下摆动范围 - 30° 至 60°），灭火覆盖率达 95%，较单一灭火剂机器人，处置场景拓展 3 倍；三是 “集成式破门装置” 高效破拆，车身前端集成液压驱动的破门锤与剪切钳，破门锤冲击力达 50kN（可破拆 10mm 厚钢板门），剪切钳最大剪切力达 30kN（可剪断直径 20mm 钢筋），破拆木门时间≤15 秒、金属门≤30 秒，较人工破拆效率提升 4 倍，无需消防员近距离操作，显著降低安全风险。

本项目研制的消防安全救援灭火智能机器人，核心定位为 “多场景火场智能救援装备”，可广泛应用于建筑火灾、工业厂区火灾、森林边缘火灾等消防安全救援场景，具体覆盖以下核心方向： 一是建筑火灾救援，可用于住宅楼、写字楼、商场等建筑火灾的灭火与人员搜救。例如在沈阳某高层建筑模拟火灾试点中，机器人通过全地形履带快速穿越楼道废墟，环境感知模块定位 3 处火源（电器火灾、家具火灾、油类火灾），喷洒装置切换干粉、水、泡沫灭火剂依次扑灭，同时破门装置破除 2 道封堵房门，为消防员开辟救援通道，从抵达现场到控制火势仅用 8 分钟，较传统消防救援效率提升 50%；在地下车库火灾中，机器人可通过履带适配斜坡与积水路面，红外热像仪精准定位被困人员，配合喷洒装置降温灭火，提升救援成功率。 二是工业厂区火灾，可用于化工园区、汽车厂房等存在复杂火源的场景。某化工园区试点显示，机器人面对化学品泄漏起火（如乙醇火灾），快速切换抗溶性泡沫灭火剂，30 秒内控制火势蔓延，同时气体传感器实时监测有毒气体浓度，为后续人员处置提供数据支撑；在汽车厂房焊接火灾中，针对油类与电器混合火源，机器人同步启用干粉与水喷洒端，实现 “隔离油火 + 冷却电器” 双重处置，灭火效率较传统单一方式提升 60%。 三是森林边缘火灾防控，可用于森林与城市交界区域的小火情处置，避免火势蔓延至森林。机器人通过全地形履带在林地边缘通行，喷洒装置大范围喷洒水或泡沫，配合环境感知模块监测火势边界，某林场试点中，机器人成功处置 3 处边缘火点，处置面积达 500㎡，较人工携带灭火器处置效率提升 8 倍，减少森林火灾隐患。 随着我国消防智能化需求增长（消防机器人市场规模年增速达 28%），预计 3 年内该机器人可覆盖国内 25% 以上城市消防支队、15% 以上大型工业企业，带动物场救援自动化率从目前的 30% 提升至 55%，年潜在减少火灾损失超 10 亿元，推动消防安全救援向 “无人化、高效化” 转型。

1. 陈志鹏（核心发明人，沈阳建筑大学）：沈阳建筑大学土木工程学院副教授，长期深耕建筑火灾防控与智能救援装备研发，主导本成果整体技术路线设计，提出 “双模行走 + 多剂灭火 + 集成破门” 核心思路，曾主持辽宁省科技厅应急专项课题（聚焦建筑火灾智能救援），发表消防工程相关论文 12 篇，拥有 3 项消防装备专利，在技术研发中负责机器人结构设计与消防场景适配，结合建筑火灾特点优化履带、喷洒、破门模块参数，是成果创新的领军者。2. 机械研发组（沈阳建筑大学）：负责机器人核心硬件开发，攻克 “行走组件升降同步”“破门装置集成” 技术难点。团队优化行走组件的液压升降机构，实现与履带的无缝切换（切换时间≤5 秒）；设计破门装置的液压传动系统，确保破门锤与剪切钳的动力输出稳定，同时控制装置体积（不超出车身宽度），保障行走灵活性，为硬件落地提供核心支撑。

为了研发该成果，沈阳建筑大学在 2024 年 1 月 - 2025 年 5 月期间累计投入经费 520 万元，主要用于核心技术研发（行走系统 180 万元、喷洒与破门模块 160 万元、感知控制 100 万元）、样机试制（60 万元）、消防场景测试（20 万元），其中辽宁省教育厅科研专项补贴 180 万元，院校自筹 340 万元。目前该机器人已在沈阳 2 个消防训练基地完成试点，试点反馈显示，火场行进效率提升 40%，灭火成功率提升 35%，破门效率提升 4 倍，初步实现技术价值与消防救援需求的匹配。   针对产业化落地，尚需投入 250 万元研发经费（2025-2026 年），主要用于三方面：一是量产优化，开发标准化履带、喷洒端模具，预计投入 100 万元，可将单台生产成本从 85 万元降至 70 万元；二是功能拓展，增加无人机协同（无人机侦查火源，机器人精准灭火）、续航提升（增加备用电池，续航从 2 小时延长至 4 小时），预计投入 80 万元；三是合规认证，获取消防产品强制性认证（CCCF 认证），预计投入 70 万元，计划 8 个月内完成技术迭代。   成果在推动科学技术进步方面，突破了 “消防机器人多场景适配难、处置单一” 的技术瓶颈，提出的 “集成化火场救援” 技术范式，为应急救援装备研发提供新方向，相关技术可推动《消防安全救援机器人技术要求》行业标准的制定；在保障产业发展方面，可带动消防装备、液压部件、传感器等产业链发展，预计 3 年内带动相关产业链增收 6 亿元；在社会效益方面，减少消防员火场暴露风险，提升火灾救援效率，年均可减少火灾伤亡人数 15%，契合 “平安中国”“应急管理现代化” 国家战略，具备显著的科学价值、经济价值与社会价值。

1. 装备销售与定制化服务：向消防救援支队、大型工业企业（化工、汽车制造）销售标准化机器人，单台售价 90-110 万元（基础版适配建筑火灾，高端版增加森林火灾适配组件）；同时提供定制化服务，如根据企业厂区特点（如化学品类型）增加专用灭火剂容器、根据城市建筑高度优化喷洒装置射程，单台定制费用增加 15-20 万元；为存量消防机器人提供升级服务（加装行走组件、破门装置），单台升级费用 40-50 万元。   2. 技术许可与联合生产：向消防装备制造商（如中安智能、徐工消防）许可核心技术（如 “双模行走控制”“多剂种喷洒逻辑”），按产品产量收取提成，单台许可费 8-12 万元；与具备量产能力的企业联合生产，沈阳建筑大学提供技术方案与质量标准，企业负责生产线建设与全国市场推广，按产品销售额的 18%-22% 收取技术收益分成。   3. 应急救援服务合作：与地方消防救援支队合作提供 “机器人 + 培训” 服务，除销售装备外，提供操作人员培训、模拟火场演练指导，年度服务费 15-20 万元 / 支队；与应急管理部门合作，将机器人纳入区域应急救援体系，参与大型火灾事故处置，按单次任务收取服务费用（5-10 万元 / 次）。   4. 资金与资源需求：产业化阶段需引入 800 万元合作资金，用于生产线建设（450 万元）、市场推广（200 万元）、技术储备（150 万元，研发适配地下管廊火灾的小型化机器人）；优先对接具备消防装备生产资质、应急救援渠道资源的合作方，要求合作方具备 500 万元以上资金实力与 3 年以上消防行业经验。   转化目标：1 年内完成 5 家消防支队 / 企业合作，实现营收 500 万元；2 年内覆盖辽宁省 80% 以上消防支队，进入国内 3 家头部消防装备供应链，年营收超 1.2 亿元；3 年内成为国内消防安全救援机器人领域主流提供商，市场占有率超 20%，推动技术纳入消防行业标准。