災害搜救工作的復雜性、危險性和緊迫性給救援工作帶來了極大的困難。救援機器人以其體積小、靈活等諸多優(yōu)點成為災害輔助救援的有效工具并引起全世界的廣泛關注。自1995年日本神戶-大阪地震及美國阿爾弗德聯(lián)邦大樓爆炸案后,全球各國揭開了救援機器人技術研究的序幕。
全世界每年都遭受著大量自然災害和人為災害的破壞。巨大的災害會造成大面積的建筑物坍塌和人員傷亡,災害發(fā)生之后最緊急的事情就是搜救那些困在廢墟中的幸存者。研究表明,如果這些幸存者48小時之內(nèi)得不到有效的救助,死亡的可能性就會急劇增加。然而,復雜危險的災害現(xiàn)場給救援人員及幸存者帶來了巨大的安全威脅,也會阻礙救援工作快速有效地進行。使用救援機器人進行輔助搜救是解決這一難題的有效手段。
國外救援機器人發(fā)展
由于頻頻發(fā)生的恐怖襲擊事件,國外救援機器人發(fā)展較早。
美國在今年4月推出一款人形機器人“阿特拉斯”,該機器人高1.87米,可代替人參加災難、重大事故和自然災害地區(qū)的救援行動,將參加國防高級研究計劃局(DARPA)的人形機器人研制項目。該項目要求機器人能通過不平地形并進入建筑物中,參加類似日本福島地震和海嘯災難的災難救援。此外,項目還要求機器人可以爬梯子、打開大門、運輸物體,而這需要艱巨的工程和計算機科學。
隨后,英國研發(fā)出一群迷你機器人,這群機器人可以自主組織成一個團隊,共同完成一些簡單任務,如抓取或搬移物體。據(jù)介紹,這一研究在醫(yī)療、災難援救和軍事技術領域具有較大的應用潛力。
這群通過編程聚集在一起的團隊共有40個小型機器人,它們采用簡單的人工智能方式執(zhí)行基本功能。比如說,當它們隨意散落在房間里的時候,每個機器人能夠探測前方是否有另一個機器人,如果前方?jīng)]有,它會螺旋式向外移動,直到靠近另一個機器人,然后圍著這個機器人轉動,逐步靠近并最終聚集成群。
據(jù)介紹,這種機器人可被組織成較大規(guī)模的群體,投入于軍事搜索或太危險和無人企及的地方的救援行動,以及旨在提高行業(yè)安全生產(chǎn)的企業(yè)。更重要的是,這群機器人沒有設置內(nèi)存裝置和處理器,自身尺寸可被最大程度地縮小。
在經(jīng)歷了客船沉沒事件,韓國宣稱研發(fā)救援機器人技術,機器人技術實現(xiàn)軍民兩用,在軍中,該機器人能夠承擔護送傷員和移送危險爆炸物品,在民間能用于護送患者和緊急救助等多方面任務,并將于2019年6月研發(fā)完成。
同時,為各國在救援機器人技術之間更好的交流,救援機器人國際競技大賽應運而生。在去年的競技大賽上,被谷歌公司收購的日本機器人公司SCHAFT所研發(fā)的機器人以大比分優(yōu)勢獲得了冠軍。
我國救援機器人發(fā)展還需加速
國外機器人在911事件之后逐漸進入了實際應用階段,我國救援機器人研究卻剛剛起步。隨著我國綜合實力不斷提升,救援機器人在我國得到持續(xù)快速的發(fā)展。
在2013年,我國更是推出一款具有完全自主知識產(chǎn)權的救援機器人,正式打破國際壟斷。該機器人“章魚俠”高越1米,長有六爪,可在地上靈活穩(wěn)健地行走,它可以代替人們在火海、水災、核難中穿行并實施救援。
據(jù)介紹,由上海交大機械與動力工程學院高峰教授帶領團隊自主研發(fā)而成的“章魚俠”具有良好的復雜環(huán)境適應能力,可在核輻射、水下和火災等極端環(huán)境下完成搬運、搜索、探測和救援作業(yè)等任務,讓極端條件下的遠程救援成為可能。“章魚俠”的問世同時標志著中國救援機器人邁入國際先進行列。
盡管如此,我國救援機器人不論是研究人員數(shù)量、研究成果,還是參加機器人救援的實際經(jīng)驗都與發(fā)達國家存在很大的差距。為了盡快提高我國的救援機器人的研究水平和應用水平,提出以下幾點建議:
第一、救援機器人的研制應該堅持高起點、開放性,在學習發(fā)達國家經(jīng)驗的基礎上堅持有所為有所不為的原則,選擇那些可以盡快走向救援現(xiàn)場并具有相當前瞻性的研究方向進行研究。盡快突破運動控制、通訊技術等救援機器人領域中至關重要的技術。在開發(fā)過程中采用相互訪問、共同開發(fā)、相互比賽的方式與國外同行保持廣泛的接觸,學習他們的先進技術和豐富的實踐經(jīng)驗。
第二、救援機器人的研究應該同相關災害救援部門保持密切合作,充分了解各種災害救援現(xiàn)場的環(huán)境和條件,認真聆聽災害救援人員的意見和建議,分析救援行動對機器人的各種需求,并在各種救災行動中檢驗和改進救援機器人技術。
第三、國家應該出臺相關政策法規(guī),制定相應的研究計劃并給予資助,鼓勵更多的科技工作者投入到救援機器人的研究和應用中來。加大宣傳力度,將研究和使用救援機器人的理念傳達給更多的科技工作者和救災工作人員,提高全社會對救援機器人的關注力度。救援機器人從上個世紀90年代開始迅速發(fā)展,我國雖起步較晚但也只有10多年的差距,隨著我國對救援機器人重視程度的增強和越來越多的科技工作者、公司參與到救援機器人的研究中來,在不久的將來,我國自行研制的救援機器人一定會走向災害現(xiàn)場,為救援工作做出自己的貢獻。