隨著人類(lèi)活動(dòng)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展以及危險(xiǎn)作業(yè)需求的快速增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域搜救機(jī)器人快速準(zhǔn)確地完成作業(yè)以及搜救機(jī)器人與操作人員之間自然友好交流等技術(shù)，逐漸受到關(guān)注，搜救機(jī)器人在危險(xiǎn)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)救援工作中具有非常大的實(shí)用價(jià)值。而無(wú)人機(jī)作為近年來(lái)興起的設(shè)備，其航拍和運(yùn)輸功能在災(zāi)后救援中也越來(lái)越重要。今天就來(lái)盤(pán)點(diǎn)下，在救援搜索中來(lái)自世界各地的機(jī)器人和無(wú)人機(jī)。

　　機(jī)器人救援篇

　　8米長(zhǎng)的蛇形機(jī)器人

　　這款蛇形機(jī)器人出自日本著名搜救機(jī)器人研究員田所悟志之手，主要任務(wù)是搜索而不是營(yíng)救。它身長(zhǎng)26英尺(約合8米)，直徑只有幾英寸，依靠馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的尼龍剛毛向前移動(dòng)。雖然每秒的移動(dòng)距離只有大約2英寸(約合每秒0.05米)，但這款機(jī)器人能夠在狹小的角度轉(zhuǎn)彎，攀爬20度的斜坡，擠過(guò)狹窄的縫隙，還能利用攝像機(jī)“眼睛”傳輸影像，讓營(yíng)救人員了解受災(zāi)區(qū)域的內(nèi)部情況。蛇形機(jī)器人已成功在人為控制的環(huán)境下以及真實(shí)災(zāi)區(qū)完成測(cè)試，幫助救援人員在佛羅里達(dá)州的停車(chē)場(chǎng)塌方事故現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)營(yíng)救。

　　履帶式救援機(jī)器人

　　這款救援機(jī)器人的外形好似棺木或者坦克，負(fù)責(zé)將人送到安全地帶。它專(zhuān)為日本橫濱警視廳研制，內(nèi)部非常舒適，能夠?qū)⒁幻钪?50磅(約合113公斤)的傷員送到安全地帶。借助于標(biāo)準(zhǔn)的紅外攝像機(jī)，這款機(jī)器人也能夠執(zhí)行搜索任務(wù)，但它的主要用途還是充當(dāng)安全性更高的遠(yuǎn)程遙控?fù)?dān)架。其內(nèi)部裝有一系列傳感器，可在運(yùn)送途中對(duì)傷者的血液流動(dòng)情況以及其他重要生命體征進(jìn)行監(jiān)視。

　　輪滑式救援機(jī)器人

　　東京工業(yè)大學(xué)教授廣瀨茂男研制了3款救援機(jī)器人，每一款都有不同的用途。第一款是蛇形機(jī)器人，兩側(cè)均裝有輪子，無(wú)論哪一面朝上，均可繼續(xù)前行。第二款是蛇形機(jī)器人的增強(qiáng)版，采用履帶而不是輪子，外部結(jié)構(gòu)更為堅(jiān)固，能夠經(jīng)受住塵埃和水的考驗(yàn)，用于在更為惡劣的條件下執(zhí)行任務(wù)。最讓人感興趣的是第三款，能夠分析地形以確定最佳的移動(dòng)方式。遭遇崎嶇地形時(shí)，“腿”相比履帶而言更為適合，但在平坦的地面，輪子自然成為首選，無(wú)論是速度、耗能還是穩(wěn)定性方面都具有優(yōu)勢(shì)。為此，廣瀨茂男設(shè)計(jì)了一種可“變形”的機(jī)械腿，能夠在需要的時(shí)候變成輪子，讓機(jī)器人依靠滑輪向前移動(dòng)。

　　可探測(cè)呼吸和體溫的機(jī)器人

　　機(jī)器人“Quince”體積小巧，由千葉工業(yè)大學(xué)研制。根據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)的報(bào)道，這款機(jī)器人只有兒童玩具汽車(chē)大小，裝有4組履帶式輪子以及6個(gè)電動(dòng)馬達(dá)。它的機(jī)械臂可以開(kāi)門(mén)和遞送食物或者其他補(bǔ)給。Quince最令人感興趣的地方莫過(guò)于傳感器。它的紅外感應(yīng)器同時(shí)也是二氧化碳探測(cè)器，能夠探測(cè)人體呼吸和體溫狀況。

　　Kinect救援機(jī)器人

　　全息攝影、Clipse視頻和外科手術(shù)設(shè)備，體感外設(shè)Kinect在圖像感知方面幾乎無(wú)所不能。3月初，英國(guó)沃里克大學(xué)的學(xué)生研制出一款用于地震等災(zāi)后搜救的機(jī)器人。這款機(jī)器人采用Kinect作為主傳感器而不是激光雷達(dá)。激光測(cè)距儀不僅造價(jià)昂貴，而且效率不高，只能顯示二維平面影像。相比之下，Kinect的測(cè)距儀能夠傳輸3D地圖，這對(duì)營(yíng)救人員搜尋被困人員意義重大。Kinect機(jī)器人不僅可以執(zhí)行營(yíng)救任務(wù)，同時(shí)也能執(zhí)行偵察任務(wù)，能夠進(jìn)入人類(lèi)無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域，大大提高營(yíng)救工作的效率。

　　類(lèi)人醫(yī)療機(jī)器人BEAR

　　BEAR(戰(zhàn)場(chǎng)救護(hù)機(jī)器人的英文縮寫(xiě))由美國(guó)維克那機(jī)器人公司研制，是一款類(lèi)人救援機(jī)器人。在設(shè)計(jì)上，這款機(jī)器人可以替代人類(lèi)士兵，同時(shí)又比人類(lèi)士兵更為強(qiáng)壯和富有韌性。它的兩條腿均采用獨(dú)立式履帶，能夠進(jìn)行一系列移動(dòng)，同時(shí)也可利用膝蓋、臀部或者腳改變身體高度。維克那公司希望美國(guó)軍方能夠引入這款機(jī)器人，用于在所有危險(xiǎn)環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)。

　　機(jī)器人搜索篇

　　超性價(jià)比機(jī)器蟑螂

　　事實(shí)早已證明，昆蟲(chóng)世界是機(jī)器人技術(shù)工程師的一個(gè)重要靈感源泉，一些工程師甚至讓昆蟲(chóng)實(shí)現(xiàn)半機(jī)械化。“達(dá)什”(Dash)是一款百分百的機(jī)器人，由加州大學(xué)伯克利分校的一名仿生學(xué)教授研制。這款機(jī)器人的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于蟑螂，造價(jià)極低并且極為強(qiáng)悍，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用廢棄的手機(jī)和其他電子設(shè)備零部件制成，身體則采用硬紙板制成，每個(gè)的造價(jià)不到1美元。“達(dá)什”裝有來(lái)自手機(jī)的低分辨率照相機(jī)和一個(gè)Wi-Fi芯片，雖然簡(jiǎn)單但卻擁有令人不可思議的敏捷性和速度，每秒最多可移動(dòng)5英尺(約合1.5米)。更令人感到吃驚的是，“達(dá)什”的硬紙板身體異常堅(jiān)固。在一段視頻中，“達(dá)什”從10層樓的窗戶跳下著陸后仍健步如飛。對(duì)于預(yù)算緊張的營(yíng)救行動(dòng)來(lái)說(shuō)，這款機(jī)器人無(wú)疑是一個(gè)最佳選擇。

　　半機(jī)械蟑螂機(jī)器人

　　眾所周知，蟑螂能夠幸存于核爆炸災(zāi)難，它們未來(lái)可能拯救陷入各種災(zāi)難之中的受害者。美國(guó)研究人員在生命力頑強(qiáng)的蟑螂身體上安裝“電子背包”，這個(gè)就是半機(jī)械蟑螂，又被稱(chēng)為“生物機(jī)器人”，它能夠進(jìn)入災(zāi)后的廢墟建筑，內(nèi)部的微型傳聲器可以探測(cè)到微弱聲音，幫助營(yíng)救人員發(fā)現(xiàn)幸存者。研究者稱(chēng)：“在倒塌建筑物中，聲音是發(fā)現(xiàn)幸存者的最佳途徑。其目標(biāo)是使用裝配高分辨率傳聲器的生物機(jī)器人區(qū)分聲音來(lái)源，例如：探測(cè)幸存者的求救聲。”

　　“透視眼”機(jī)器人

　　美國(guó)加州大學(xué)科學(xué)家Yasamin Mostofi博士最新研制的一款具有“透視眼”能力的機(jī)器人，在兩個(gè)機(jī)器人之間裝配著輪子，一個(gè)釋放無(wú)線信號(hào)，另一個(gè)探測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度，通過(guò)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的變化，將觀察發(fā)現(xiàn)墻壁內(nèi)部的物體。該技術(shù)可用于尋找困陷在建筑物中的傷員，或者監(jiān)控家中的老年人。當(dāng)機(jī)器人環(huán)繞正方形混凝土建筑物時(shí)，彼此離開(kāi)視線范圍之內(nèi)，它們能夠計(jì)算出建筑物內(nèi)部的事物，甚至可以識(shí)別出人類(lèi)。其工作原理是當(dāng)途經(jīng)墻壁和其它物體時(shí)，測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的衰減程度。通過(guò)測(cè)量無(wú)線信號(hào)的衰減情況，機(jī)器人可以繪制一張視覺(jué)地圖，呈現(xiàn)觀測(cè)大約100秒的透視景象。這項(xiàng)最新技術(shù)將是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的革命性創(chuàng)新，賦予無(wú)人操控機(jī)器人一些新的功能。這款機(jī)器人無(wú)疑可以降低災(zāi)后的搜救難度。

　　廢墟搜救機(jī)器人

　　廢墟搜救機(jī)器人是由中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研制的可變形搜救機(jī)器人，實(shí)地應(yīng)用于廢墟搜索任務(wù)，具有地形適應(yīng)性強(qiáng)、突破效率高、輕便靈活等特點(diǎn)。

　　無(wú)人機(jī)篇

　　航拍勘測(cè)災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)情況及救災(zāi)難度

　　對(duì)于大面的的災(zāi)難，人員很難第一時(shí)間全面了解災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，而無(wú)人機(jī)則可以克服地面的種種不利而深入全面的勘測(cè)到災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。利用無(wú)人機(jī)就像是人類(lèi)的另一雙飛在高空上的眼睛，幫助人類(lèi)更快速了解災(zāi)情與救災(zāi)難度，為人類(lèi)的救援節(jié)省時(shí)間且增加布局的正確性。未來(lái)我們甚至希望能無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展到可以探測(cè)生命跡象，使救災(zāi)人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)生還人員展開(kāi)施救。

　　配送醫(yī)療物資

　　無(wú)人機(jī)可以跨越地形與空間的限制，在第一時(shí)間內(nèi)把物資送到受災(zāi)地方進(jìn)行緊急救援。航空企業(yè)Matternet正在開(kāi)發(fā)一個(gè)無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)，讓醫(yī)療物資能夠及時(shí)送到人力難以翻越的危險(xiǎn)地區(qū)。

　　拯救生命，比救護(hù)車(chē)消防車(chē)要快!

　　災(zāi)難發(fā)生會(huì)因?yàn)闉?zāi)難破壞及救災(zāi)車(chē)輛等原因造成道路交通阻斷或堵塞，這對(duì)傷勢(shì)過(guò)重危及生命的受災(zāi)人員極其不利，黃金搶救時(shí)間極短，如果要等救護(hù)車(chē)，那就遲了。奧地利的一個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)醫(yī)療無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)有人心臟病發(fā)的時(shí)候，無(wú)人機(jī)能夠及時(shí)飛向患者，放下除顫器，讓病人能夠得到及時(shí)的搶救。因此無(wú)人機(jī)在救災(zāi)中理應(yīng)發(fā)揮其便利功能，為救災(zāi)盡一份力。