油罐、液化石油气罐、石化装置发生火灾时，固定灭火系统一般已失效或被损坏。常规的消防车辆由于射程的限制和出于自身安全的考虑而难以靠近火源实施有效准确的近距离灭火作战，潜在的爆炸坍塌等危险时时威胁着消防员的生命安全。目前在我国能够替代消防员作战的只能是无线遥控灭火机器人。 消防灭火机器人在我国属于新兴产物，各项研究还比较少，其性能的好坏更是对整个灭火作战系统的成功与否至关重要。本课题首先对以子母式组合为特征的四轮消防灭火机器人系统进行详细论述，内容涉及系统构成、火场战斗展开、系统工作原理，以及国内外同类型系统的介绍。其次对四轮消防灭火机器人控制系统工作原理进行了论述，包括控制要求、控制元件的选择和控制系统的试验。在第三章对四轮消防灭火机器人机械系统进行了设计，内容有液压驱动原理和整体结构设计等。第四章对行走机构进行了详细的计算及结构设计，在满足现行行标的前提下，对如何提高机器人行走机构设计质量进行探讨。第五章基于ANSYS软件，以四轮消防灭火机器人底架为实例，进行满足行走机构额定载荷情况下的有限元结构分析，提出了底架的优化方法，得出优化结果。最后对整个四轮消防灭火机器人进行了综合性能试验评估，根据评估结果得出四轮消防灭火机器人基本满足火场应用的结论。 通过本课题的研究，深化了消防装备领域CAE技术的研究。随着有限元技术的成熟和大型优化软件的推出，相信今后设计工作中结构优化将得到更为广泛的应用，必将进一步提高产品的质量和生产设计效率。