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【机器人】“变形金刚”可替代消防战士!澳启用最新款消防机器人
醉卧青云 2015-12-18
导语

在和平年代,消防员大概就是面临各种危险和困难最多的一个职业了。目前,澳大利亚为消防队配备了最新款的消防机器人,用来应对各种紧急情况。这样一来,消防员本身就能够最大程度的处于安全范围之内。

在和平年代,消防员大概就是面临各种危险和困难最多的一个职业了。很多时候,他们奋不顾身的冲锋在各种各样灾难的第一线,为的只是人民群众能够获得更加安全的生活。而为了从一定程度上减少消防员所面临危险的几率,很多地方其实都在努力开发新的设备。

而现在,澳大利亚方面率先取得了进展,他们为消防队配备了这种消防机器人,用来应对各种紧急情况。

从外形上看,这个消防机器人可以说还是非常炫的,乍一看从画风上来说,有点像变形金刚。配合上一个高压水炮,这款机器人也被称为涡轮辅助灭火机TAF-20。消防员可以对它进行远程控制,这样一来,消防员本身就能够最大程度的处于安全范围之内。

这款机器人拥有长达90米的喷水能力,即使是泡沫,也能够被喷到60米开外的位置。并且,其内置的一个高性能风扇,可以帮助消防员进行很好的吹烟效果。除此之外,这款机器人还能够从后面推动汽车前进,从而可以在火灾时更大程度上挽回财产损失。

根据相关人士Mullins介绍:它最远可以在500米开外的地方进行操作,这是为了最大限度的确保消防员本身的生命不受到威胁。当然,这样一款高性能的消防机器人的价格也不会便宜,它的售价达到了每辆31万美元,可以说是非常昂贵的。但是这个花费和火灾的损失相比,显然还是很有必要的。

消防能引入机器人作业吗?

其实消防领域引入机器人是大势所趋。之前在荷兰代尔夫特理工大学的组里,他们做的一个欧盟的项目TRADR的背景就是人和机器人共同参加救援活动。这个项目才刚刚起步,下面主要从三个方面介绍使用机器人救灾的难点:

1、机器人硬件。

科研项目使用的是地面履带式机器人和无人机等,但是真正能完全替代人类的应该是人形机器人(humanoids),因为人形机器人的形态更能适应人类设计的环境。当然,如果有坍塌和损毁的环境,也许人和人形机器人都不方便进入。这种情况下,其他形态的机器人会比较合适一些。

关于人形机器人,DARPA搞的机器人挑战赛(Home | DRC Finals)里有一些先进的范例,比如Atlas机器人。类似的任务还有Atlas在废墟中平稳行走,上下楼梯,组装消防水龙头,打开水阀,开门等等。总体思想就是让人形机器人能够在人类环境中完成指定的任务。总之,这个机器人的造价很高,而且目前只能在实验室环境下使用。几十公斤的机器人出点故障,罢个工啥的的其实都很正常,如果不加以控制和保护的话,机器人歇菜了怎么办?所以暂时也不要指望这货能参与救灾活动。类似的任务还有Atlas在废墟中平稳行走,上下楼梯,组装消防水龙头,打开水阀,开门等等。总体思想就是让人形机器人能够在人类环境中完成指定的任务。总之,这个机器人的造价很高,而且目前只能在实验室环境下使用。几十公斤的机器人出点故障,罢个工啥的的其实都很正常,如果不加以控制和保护的话,机器人歇菜了肿么办?所以暂时也不要指望这货能参与救灾活动。

2、机器人相关的软件。

比如导航和定位(SLAM),物体识别(object recognition),物体的操控(object manipulation),远程控制(remote control)等等,都是一些难点。尤其是对人类环境的识别和应急处理,都是机器人较难胜任的。相对而言Atlas机器人还是比较有望完成这些任务,但还需要一些时日。

3、人与机器人的团队协作。

这一点非常重要,但是经常被忽略。机器人硬件的研究人员比较关注底层的硬件和软件,但是却经常忽视了用户(消防员,指挥员等)的上层需求。这涉及到以人为中心的设计理念(human-centered design),即要使得用户能够得心应手的使用机器人。在TRADR项目中,同事们会去和消防员沟通,询问他们的需求,并让他们使用软件来控制机器人。用户的反馈往往和技术人员的期待不大相同。从而还需要根据用户的需求更改软件设计。

此外,如果救灾场景很复杂,则会牵涉到很多人员和很多机器人,这又涉及到任务分配和多人/机器人协同的问题,即所谓的HART(Human-Agent-Robot-Teamwork)。与之相关的Multi-agent的研究也是很活跃,但是大多停留在仿真阶段。实体机器人仍需大量的现场实验才能在真正的救灾场景中有所作用。

相信有朝一日,机器人可以肩负起救灾的重任,减少人员伤亡。

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作者 醉卧青云

博士生

哈尔滨工业大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 金陵 本科生 北京大学 本科
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科


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