应急救援机器人盘点

时间：2024-05-18

● 升龙编

自然灾害严重威胁着人类的生命和财产安全，灾难发生的72小时内为黄金抢救时间。在灾害面前，人力始终是有限的，救援效率低，还可能在救援过程中造成二次伤亡。科技日新月异的今天，机器人技术有了很大的进步，消防救援机器人也已经成为一个重要的应用分支，虽然还不足以完全替代消防员上阵，不过在辅助救援方面，还是能发挥一些作用。以下是一些看起来或许有用的机器人。

蛇形搜救机器人

蛇形机器人，是一种能够模仿生物蛇运动的新型仿生机器人。由于它能像生物一样实现“无肢运动”，因而被国际机器人业界称为“最富有现实感的机器人”。日本东京科技大学于1972年研制出世界上第一条蛇形机器人，其速度可达40厘米/秒。随着科技发展，现在的蛇形机器人整体构造更加小巧，灵活性更高。在地震救援中，蛇形机器人起到的作用更多的是搜索而非直接营救。由于其独特的构造以及灵活性，蛇形机器人能够更好地进入狭小的空间，通过自身携带的“摄像机”给搜救人员传输救援信息。蛇形机器人拥有广泛的应用前景，除了灾后救援之外，还可以应用到科学探险和状况检查、防恐防爆、医疗、航天航空、危险环境作业、军事等领域。

呼吸探测机器人

呼吸探测机器人Quince的诞生地是日本千叶工业大学。这款机器人体积小巧但功能独特，据美国物理学家组织网描述，其大小仅和儿童的游乐车相当，却装配有4组履带式轮子以及6个电动马达。它与众不同的机械臂能打开门把手，递送食物或其他所需品。而它最令人感兴趣的地方莫过于传感器。它除了红外感应器还携带了二氧化碳探测器，能够探测人体呼吸和体温状况，以便及时将被救者身体状况反映给救援人员。

RoboCue救援机器人

日本消防厅研发的Robocue救援机器人，有两只螃蟹钳一样的机械臂，作用是进入到人类救援队不能到达的事故现场，比如火势凶猛、爆炸或浓烟弥漫的房子里，搜救被困人员，并运送到安全地带。它配备有超声波传感器和红外线摄像机，用来确定被困人员的位置，并随身携带一个氧气罐。其2个机器臂不仅可以识别受伤者，还可轻柔地将伤员装载到一张雪橇样的床上，撤回到安全地带。

体感搜救机器人

全息摄影、Clipse视频和外科手术设备，体感外设Kinect在图像感知方面几乎无所不能。英国沃里克大学的学生研制出一款用于地震搜救的机器人。这款机器人采用Kinect作为主传感器而不是激光雷达。激光测距仪不仅造价昂贵，而且效率不高，只能显示二维平面影像。相比之下，Kinect的测距仪能够传输3D地图，这对营救人员搜寻被困人员意义重大。Kinect机器人不仅可以执行营救任务，同时也能执行侦察任务，能够进入人类无法进入的区域，大大提高营救工作的效率。

消防机器人

这是美国海军开发的一款灭火机器人，全称“船舶自动灭火机器人”。外形接近人类，依靠双足站立行走，装有红外、激光、测距等多种传感器，能够自己跨越障碍物，在滚滚浓烟中也能辨明方向，行动自如。经过专门设计，它还能到达指定位置自行操作水管灭火等，不过目前尚处于原型阶段还要依靠研究人员从控制台发出行动指令，没法自动执行灭火任务。因为它是美国海军为自家的舰船消防安全设计的，所以叫船舶机器人，不过将来应用到其他地方也是没问题的，只是得先进入民用领域。

小飞机机器人

小飞机机器人是一款可以在天上飞的机器人。这款机器人学名为旋翼飞行机器人，可以说是我国第一架小型无人驾驶直升机。其翼展3米左右，机身长3米左右。最快飞行速度可达70公里/小时左右，在进行超低空飞行时，最低离地面高度仅为10米，可根据山势等地形变化调整飞行高度和速度，使用93号汽油即可。可进行大范围宏观灾情信息调查。

雪炮灭火机器人

这是已经在国内一些消防部门实装的灭火机器人--陆虎60雪炮车，德国施密茨公司产品。它更确切的定位，是一台半智能化的高压水炮灭火车，重2.3吨，行驶时速最高40公里，那个粗大的炮筒起降时间只要4秒，喷出的水柱最远达60米，可远程控制到更接近火源的地方灭火。

事实上除了喷水灭火，那个大炮筒更大的作用是吹风排烟，它的功率高达35千瓦，装上扇叶，每小时风量可到9万立方米，风速可达每小时165公里，是吹散浓烟、开阔救援视野的一把好手。虽然不是那个豪车路虎，这个陆虎也不便宜，每台价值200万元左右，所以还没能大量推广应用。

大熊救援机器人

大熊救援机器人是美国VecnaRobotics公司的仿人型机器人，是一种用于战场的救援机器人，战场能用，常规的火灾、爆炸、地震等灾害救援自然也不在话下。它可以抱起227公斤的重量，而且由于运用了动态平衡技术，能保持上身直立的负重姿态1个小时不变，避免因剧烈颠簸给伤员造成二次伤害。

它有两种行进模式，平路上用轮子，崎岖路上会“屈膝”降低重心，并换成履带，最大限度减小颠簸。至于用一只呆萌的卡通大熊做头，据说是为了增加亲和力，让伤员放松心态、缓解焦虑感。

超高性价比机器蟑螂

对于机器人工程师来说，昆虫界总能给他们带来丰富的灵感，目前甚至已经可以将神经控制装置应用到昆虫身上。然而，加州大学伯克利分校仿生微系统实验室一名教授研制的“达什”，却是一个如假包换的纯机器人。号称“终极便宜、终极坚强”的“达什”，其设计灵感来自于最常见的、人人喊打的蟑螂，是用废弃手机等电器的零件加上纸板做成的。对于这只机器人界的“电子小强”来说，虽然身长只有10厘米，仅配备了手机的低分辨率摄像头和无线芯片等基础装备，看起来简单但却拥有令人不可思议的敏捷性和速度，每秒最多可移动1.5米。更令人感到吃惊的是，“达什”的身体异常坚固。如此强大的机器人，每个的造价还不到1美元。相信在灾后救援上，这款机器人必然能大展拳脚。

人形机器人ATLAS

人形机器人ATLAS由美国波士顿动力公司为美军研发，该机器人能够在危险的环境中进行救援工作。ATLAS机器人身高1.9米，体重150千克，由头部、躯干和四肢组成，外形像人类，使用双腿行走，它的“双眼”是两个立体感应器，有两只灵巧的手，能在实时遥控下穿越复杂地形。

ATLAS机器人能够单腿站立，被侧面的球体重撞也不倒，能够在传送带上大步行走，而且还可以灵活躲开传送带上的障碍物。此外，ATLAS机器人还能够爬楼梯，从高处像人类一样稳当跳下。

废墟可变形搜救机器人

由沈阳自动化所在“废墟搜索与辅助救援机器人”课题下研发的废墟搜救可变形机器人，可进入坍塌建筑内部，利用自身携带的红外摄像机、声音传感器将废墟内部的图像、语音信息实时传回后方控制台，供救援人员快速确定幸存者的位置及周围环境。同时，还能为实施救援提供救援通道的信息。

“大狗”机器人

“大狗”机器人（山地四足仿生移动平台）由波士顿动力学工程公司研制。这种机器狗的体型与大型犬相当，能够在灾害救援中发挥非常重要的作用：在交通不便的地区为灾民运送医疗用品、食物和其他物品。它不但能够行走和奔跑，而且还可跨越一定高度的障碍物。该机器人的动力来自一部带有液压系统的汽油发动机。“大狗”的四条腿完全模仿动物的四肢设计，内部安装有特制的减震装置。

该机器人的长度为1米，高70厘米，重量为75千克，从外形上看，基本上相当于一条真正的大狗。“大狗”机器人的内部安装有一台计算机，可根据环境的变化调整行进姿态。而大量的传感器则能够保障操作人员实时地跟踪“大狗”的位置并监测其系统状况。这种机器人的行进速度可达到7千米/小时，能够攀越35度的斜坡。它可携带重量超过150千克的武器和其他物资。“大狗”既可以自行沿着预先设定的简单路线行进，也可以进行远程控制。

履带式救援机器人

看起来像一辆坦克，实际上这款救援机器人的职责是将人送到安全地带，其内部装有一系列传感器，可在运送途中对伤者的血液流动情况以及其他重要生命体征进行监视。该款机器人由日本横滨警视厅研制，能够将一名最重113公斤的伤员送到安全地带。借助标准的红外摄像机，这款机器人也能够执行搜索任务，但它的主要用途还是充当安全性更高的远程遥控担架。