救災機器人主要用於災害現場的清理，同時兼顧偵查、通訊等功能。在世界各地，由於恐怖活動和各種突發事故等原因，災難經常發生。在災難救援中，救援人員只有非常短的時間(約48小時)用於在倒塌的廢墟中尋找倖存者，否則發現倖存者的幾率幾乎為零。在這種緊急而危險的環境下，救災機器人可以為救援人員提供幫助。因此，將具有自主智慧型的救災機器人用於危險和複雜的災難環境下“搜尋和營救” ( SAR)倖存者，是機器人學中的一個新興而富有挑戰性的領域。
基本介紹
- 中文名：救災機器人
- 外文名：SAR ROBOT
- 屬性：新興發展領域
- 對象：災難救援
總概,研製背景,優點,發展現狀,國內研究現狀,
總概
救災機器人研製背景
在世界各地，由於恐怖活動和各種突發事故等原因，災難經常發生。在災難救援中，救援人員只有非常短的時間(約48小時)用於在倒塌的廢墟中尋找倖存者，否則發現倖存者的幾率幾乎為零。在這種緊急而危險的環境下，救災機器人可以為救援人員提供幫助。因此，將具有自主智慧型的救災機器人用於危險和複雜的災難環境下“搜尋和營救” ( SAR)倖存者，是機器人學中的一個新興而富有挑戰性的領域。
中國煤礦大多數為礦工開採，不安全因素很多，瓦斯煤塵和火災等災害事故頻繁發生，災害事故危害嚴重，傷害人員多，中斷生產時間長，損毀井巷工程或生產設備。然而，煤礦事故的救災方式只是根據事故的類型確定救災的方案，一般救護人員無法進入危險區域，只能通過提升絞車、移動式風車等設備清除垃圾,向井下通風，然後再搜救遇險礦工。這種方式危險性大，傷亡人數多，救災周期長，往往效率低。隨著科技的發展，機器人將被套用到煤礦救災領域。
優點
Caterpillar 可在瓦礫中蜿蜒行進，頂部帶有的攝像機可尋找生還者機器人具有靈活性好、機動性強的特點，有較好的爬坡和越障能力，能適應現場各種各樣的地理環境。比如，蛇形救災機器人能適應任何的複雜環境。
機器人的探測技術發展迅速，能迅速找到井下遇險礦工的位置。機器人利用感測器通過探測井下遇險礦工的呻吟聲、體溫的變化及心臟跳動的頻率的信息能找到他們的位置。其次，機器人的視頻探測器(CCD攝像頭)具有信息直觀、能實現計算機輔助控制等特點，可以將現場環境的圖像返回到救災中心，為進一步控制機器人的運動方向，制定下一步救災的方案提供決策依據。機器人還能進入井下區域，監測事故現場(如溫度、瓦斯以及有害氣體的濃度)的變化，防止事故的二次發生。
機器人具有為井下遇險礦工投放小包食品、藥物和通訊裝置等輔助功能，能有效地減少遇險礦工的傷亡人數。
發展現狀
Inuktun Extreme 可穿越困難地形以向生還者發出雙路音頻在國外，救災機器人發展迅速，技術日益成熟，並進入實用化階段，日本、美國、英國等已開始裝備使用。在災難現場中，救災機器人應能迅速找到倖存者的位置。日本大阪大學研製出蛇形機器人，能在高低不平的模擬廢墟上前進，其頂端帶有一部小型監視器,身體部位安裝感測器，可以在地震後的廢墟里尋找倖存者。美國iRobot公司研製了PackBot系列機器人，能適應崎嶇不平的地形環境和爬樓梯，主要執行偵察任務、尋找倖存者、勘探化學品泄漏等任務。InuKtun公司研製了機器人MicroVGTV，機身可變位，採用電纜控制，含有直視的彩色攝像頭，並帶有微型話筒和揚聲器，可用於與壓在廢墟中的倖存者通話，適用於在小的孔洞和空間中執行任務。除了前面的中小型救災機器人，微型救災機器人也正在研究中，美國加州大學伯克利分校研製出世界第一個蒼蠅機器人，通過裝在它腦袋上的微型感測器與微型攝像機，可以到倒塌的建築物廢墟底下或其他災難場所尋找倖存者。
國內研究現狀
在國內，災機器人的研究剛剛起步，但進展很快。中科院瀋陽自動化所在2002年研製了一種蛇形機器人，由16個單自由度關節模組和蛇頭、蛇尾組成，在監控系統的無線控制下可實現蜿蜒前進、後退、側移、翻滾等多種動作，並能通過安裝在蛇頭上的微型攝像頭將現場圖像傳回監控系統。國防科技大學在2001年也研製了一種蛇形機器人。中國礦業大學在“211工程”的支持下，已開始研製煤礦救災機器人。
“智慧型型聯合救災機器人”是中國礦業大學楊勇、孫健銓、孫偉等5位在校學生，利用1年多的時間自行研製出來的，它集先進的機械、電子、信息、控制工程等技術於一身，巧妙的將多種機器人進行組合，用於搜尋探測倖存者、清理災害現場、勘探化學品泄漏、檢測井下環境等多種領域，具有體積小、成本低、可控性強等特點。
