随着国家繁荣发展,城市高楼迭起,随之而来的高楼消防安全问题迭出。针对目前高楼自动化灭火的空白,本文提出并研制了一台基于3-RPS并联机构平台的灭火喷枪样机,将传统的由消防员手持喷枪亲临现场灭火,改进为远程无人灭火。该喷枪由多节折叠臂架送入高层失火楼层,然后借助3-RPS并联机构平台的运动特性,通过驱动三支链的相对运动,使得灭火喷枪自发的完成大范围撒射的自动化灭火工作,实现机器换人,并有效保护消防员的生命安全。本文首先通过分析3-RPS并联机构平台的运动学特性,建立灭火喷枪支链伸长量和动、静平台半径的数学模型;其次,利用MATLAB对灭火喷枪的数学模型进行了计算和仿真,从中选择最佳尺寸后在动力学仿真软件ADAMS中建立灭火喷枪样机的等效三维模型,并对该模型进行动态仿真并验证先前计算的准确性;然后,设计灭火喷枪样机各支链的相对工作方式并对其运动形式进行仿真,获得射流角、投影角和开合角等变量的数据曲线图,基于数据曲线图构建灭火喷枪的理论喷射范围模型;最后,搭建基于单片机的灭火喷枪控制系统,加工、装配完成1台基于3-RPS并联机构平台灭火喷枪样机,同时利用水泵完成喷枪喷射范围的试验。试验表明:本项目研制的灭火喷枪具有大范围自动灭火的功能,样机的喷射范围达到了15.54m~2,相较于试验所模仿的传统消防喷枪喷射范围增大10倍。自动灭火喷枪的研制可有效保障消防员的人身安全,具有巨大的社会效益。