救援机器人的研究现状与发展趋势
中国地震救援机器人技术发展现状及趋势
探讨了其核心技术,指出了其发展趋势,以期为今后学者在地震救援机器人领域的研究提供参考。
地震救援机器人概述地震救援机器人是应用于震后搜救、破拆和伤员运输的机器人,其灵活性高,越障能力强,大多依靠远程操控执行任务。
地震救援机器人在很大程度上帮助了救援人员,在高危或复杂环境中,机器人可以代替人类执行一些危险性较高的任务,并迅速传输回有效信息,为救援人员提供参考,辅助制定救援计划。
地震救援机器人硬件部分底盘地震救援面临复杂地形,不仅有楼房倒塌所形成的狭小空间,还有山体崩塌造成的道路中断。
因此,地震救援机器人需要具备拥有良好通过性的底盘,进而适应不同地形,具有良好的越障能力以及稳定性。
笔者经过大量的文献调查,总结出以下三种底盘结构:履带式、轮式、足式。
针对以上三种结构,笔者分别都进行了调查与分析。
履带式履带式机器人是研究者使用最多的结构,徐若涵 北京师范大学附属中学高三学生,担任校机器人社团社长。
自2013年起开始接触机器人,多次参加机器人竞赛,并屡获国内外大奖。
2016年经选拔进入北京市青少年后备人才“拔尖人才”项目,在北京航空航天大学机器人研究所刘荣教授的指导下,进行机器人方向专业研究,并有完整课题制作。
地震救援机器人的三种底盘结构在机器人的底盘中安装履带轮或适应救灾环境的履带,越障进入灾区进行搜救。
履带在机器人底盘一体成型,由于救援现场地形复杂,所需选装的履带都相对较重,可以大幅度减少路况对于机器人整体的影响,故其相较于轮式和足式结构而言,在稳定性中略胜一筹。
此外,履带对于机器人的保护比其余两种结构都好,在救灾过程中防护能力更强。
但履带式机器人的缺点也是非常明显的,其机动能力差,比较笨重,不方便在救灾区域进行小范围灵活移动,在这方面轮式和足式结构就会略胜一筹。
履带式机器人的研究已经较为成熟,可以在实际场景中投入使用,所以很多公司都相继推出了履带式救援机器人。
例如,山东国兴智能科技有限公司生产的履带救援机器人,已经在实际救援中得到应用,并且该公司与国内多家高校和科研院所都建立了长期89 2018年第5期90机器人产业 | ROBOT INDUSTRY。
机器人在紧急救援中的智能化应用研究
机器人在紧急救援中的智能化应用研究在当今社会,各种自然灾害和人为事故频繁发生,给人们的生命和财产安全带来了巨大威胁。
在紧急救援工作中,时间就是生命,如何快速、高效地实施救援行动成为了关键。
随着科技的不断发展,机器人作为一种智能化的工具,正逐渐在紧急救援领域发挥着重要作用。
一、机器人在紧急救援中的应用场景(一)地震救援地震往往会导致建筑物倒塌,形成复杂的废墟环境。
救援机器人可以进入这些危险区域,利用传感器和摄像头探测生命迹象,为救援人员提供准确的位置信息。
它们还可以携带小型工具,协助清理障碍物,开辟救援通道。
(二)火灾救援火灾现场充满了高温、浓烟和有毒气体,对救援人员的生命安全构成极大威胁。
消防机器人可以代替人类进入火灾现场,进行灭火作业和侦查工作。
它们能够承受高温环境,携带灭火设备,有效地控制火势蔓延。
(三)水上救援在水上救援中,机器人可以快速到达事发地点,搜索落水人员。
一些水上救援机器人还具备救生圈投放和拖拽功能,能够及时救助遇险者。
(四)矿山救援矿山事故发生后,井下环境复杂且危险。
救援机器人可以深入矿井,检测瓦斯浓度、氧气含量等环境参数,为救援决策提供依据。
同时,它们还可以协助运输救援物资和设备。
二、机器人在紧急救援中的智能化技术(一)环境感知技术救援机器人需要具备强大的环境感知能力,能够实时获取周围环境的信息。
通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等多种传感器的融合,机器人可以构建精确的环境地图,识别障碍物和危险区域。
(二)自主导航技术在复杂的救援场景中,机器人要能够自主规划路径,避开障碍物,快速到达目标位置。
基于深度学习和强化学习的自主导航算法,能够让机器人根据环境变化灵活调整行动路线。
(三)智能控制技术救援机器人的操作需要高度精确和灵活。
智能控制技术可以使机器人根据不同的任务需求,调整自身的运动姿态和动作力度,完成各种复杂的救援任务。
(四)人机交互技术为了更好地与救援人员配合,机器人需要具备良好的人机交互能力。
2024年消防机器人市场发展现状
2024年消防机器人市场发展现状概述消防机器人是一种能够执行救援和灭火任务的自主机器人,被广泛应用于消防领域。
随着技术的不断进步和市场的需求增加,消防机器人市场正在快速发展。
本文将探讨消防机器人市场的现状和未来发展趋势。
市场规模与趋势市场规模消防机器人市场正在保持稳定的增长趋势。
根据市场研究和调查公司的数据,消防机器人市场在2020年的规模达到了XX亿美元,并预计在未来几年将以年均XX%的复合增长率增长。
市场驱动因素消防机器人市场的增长主要由以下几个因素驱动:1.火灾事故频发:近年来,火灾事故频发,特别是在一些高风险行业和地区,如工业厂房和城市高层建筑。
消防机器人的应用可以提高灭火效率,减小人员伤亡和财产损失。
2.技术进步:随着人工智能、机器视觉、机器学习等技术的快速发展,消防机器人的性能不断提升。
新技术的应用使得消防机器人具备更高的自主性、环境适应能力和工作效率。
3.政府支持:政府对消防机器人市场的发展给予了积极支持,通过出台相关政策和资金扶持措施,推动了市场的快速增长。
市场预测未来几年,消防机器人市场有望保持快速增长。
预计市场规模将在2025年达到XX亿美元。
随着技术的进一步发展和应用场景的扩大,消防机器人市场的潜力巨大。
市场竞争状况市场主要参与者目前,消防机器人市场的竞争格局较为分散,主要参与者包括:1.公司A:公司A是市场的领导者,该公司拥有先进的技术和广泛的产品线,在市场上具有较高的市场份额。
2.公司B:公司B是公司A的主要竞争对手,该公司通过不断创新和研发新产品来提升市场竞争力。
3.公司C:公司C在市场上处于劣势地位,但通过与其他公司的合作和市场拓展,正在努力提升自身的市场影响力。
竞争策略为了在激烈的市场竞争中取得优势,参与者采取了以下竞争策略:1.技术创新:公司不断进行研发,推出具有创新技术和功能的新产品,以满足市场需求。
2.市场渠道拓展:通过加强与分销商和合作伙伴的合作,扩大市场渠道,提高产品的销售和推广能力。
机器人在救援行动中的发展现状与未来趋势分析
机器人在救援行动中的发展现状与未来趋势分析随着科技的快速发展,机器人在各个领域逐渐展现出巨大的潜力。
在救援行动中,机器人的作用也越来越凸显。
本文将从机器人在救援行动中的应用现状出发,探讨其未来的发展趋势。
一、机器人在救援行动中的应用现状1. 无人机救援无人机在救援行动中发挥着重要作用。
它们能够高空俯瞰,搜寻失事点和受困人员,传送实时影像与数据,为救援人员提供准确的信息。
此外,无人机还可以通过空投物资、置放浮标等方式提供急需物资,极大地提高了救援效率和成功率。
2. 水下机器人水下机器人被广泛应用于水下探测与搜救任务中。
例如,在船只沉没事故中,水下机器人能够深入水下,搜索失事船只、搜救幸存者,并辅助进行水下行动,如切割结构、固定浮体等。
水下机器人的灵活性和高效性使得人们对于救援行动在水域中的安全性更加有信心。
3. 小型救援机器人由于灾难发生的环境常常十分危险,救援人员的生命安全往往备受威胁。
小型救援机器人的出现改变了这一现状。
他们可以代替人类进入危险区域,执行各种任务,如搜索失事点、探测生命迹象、提供救援物资等。
这些机器人具备了足够的适应性和机动性,减少了救援人员的风险,提高了救援效率。
二、机器人在救援行动中的未来趋势1. 人工智能技术的应用随着人工智能技术的不断进步,在救援行动中,机器人将能够实现更加智能化的操作。
通过深度学习和强化学习等技术的应用,机器人可以更好地识别、分析和解决问题。
例如,在搜救任务中,机器人可以通过分析图像识别出受困人员的位置,并选择最佳的救援路径,从而提高救援效率。
2. 多机器人协同作战未来的救援行动中,多机器人协同作战将成为主要趋势。
通过实现机器人之间的通信和合作,救援行动的效率和成功率都将得到提升。
例如,无人机能够与水下机器人实现联动,共同完成海上搜救任务。
这种协同作战的模式将大大加强各种环境下的救援能力。
3. 可穿戴式机器人可穿戴式机器人是未来救援行动中发展潜力巨大的领域。
灾难搜救机器人研究现状与发展趋势
至鸯虽;塞壁堡整塑墨△监嚣堡鉴量蕉壁塑塑灾难搜救机器人研究现状与发展趋势王忠民(西安邮电学院陕西西安710121)摘要:在分析变难搜救机器人国内外研究现收的基础上,结合搜救机器人在“011”事件扣美国西弗吉尼亚Sago蝶矿矿难救援中的经验教训,提出了移动性是救援机器人开展工作的基础,高速准确的幸存者搜索与识别是完成任务的关键.稳定可靠的通讯与良好的人机史互能力是搜救工作的保障,多机器人协同工作是夸后的发展趋势。
美键词:灾难;搜救机器人;人机芟五}移动性中圈分类号:TP94文献标识码:B文章编号:1004—373X(2007)17—152—04ResearchStatusandDevelopmentTendencyofSearchingandRescuingRobotWANGZhongmin(Xi‘anl.)niversily“P∞tandTelecommunleations,Xi‘¥n.7t012l,China)Abstract:ThecurrentresearchstatusofsearchingandrescuingrobotsbothathomeandabroadisinvestigatedthoroughIy.LessonsandexperieneesfromtherCSCUe'SofWoddTradeCentereventin2001andWestVirginiaminedisesterin2006af8summarized.Somekeyperformances'such8smobility。
searchandidentifyofthesurvivals,stablecommunicationandfriendlyinterfacebetweenrobotandoperatorsareintroduced.Multi—robotcooperationrescuewilIbethedevelopmenttendency.Keywor凼tdisaster;searchingandrescuingrobot;interfacebetweenrobotandpeople,mobilityl引言指出了灾难救援机器人的发展趋势。
灾难救援机器人研究现状及机器人路径规划
川崎市为该项目建立了公用试验场地,并建立了国际救援系统研究所。
计划中主要研究工作有对机器人、智能传感器、携带终端装置和人机接口等进行研究开发, 进行能动地、智能地情报收集, 用网络进行情报的传递、汇总和归纳等。
1.4 灾难救援机器人关键性能
对救援机器人而言, 救援机器人的传感器是最脆弱的元件, 它主要有三个方面的传感要求对机器人的控制、对环境的检测和对遇难者的发现。
机器人的控制方面, 为了让机器人正常工作, 必须对机器人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行检测, 系统可以采用传统机器人的摄像机、激光测距仪、超声测距仪、接触和接近传感器、红外线传感器和雷达定位传感器等。
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1.4 灾难救援机器人关键性能
救援机器人的存活能力主要是机器人本体的可靠性、耐用性和适应性问题。灾难后环境中存在毒气、毒液、生化、放射性、非常温和二次倒塌等危险, 机器人对环境的适应特别重要。在温度方面,灾难后环境存在高温可能, 机器人本体必须能够克服条件的影响, 设计时在材质的选择上需要进行周密的考虑。
1.5 灾难救援机器人发展方向
多种技术融合化
1.5 灾难救援机器人发展方向
多智能体网络化
2.什么是路径规划
2.1 定义 依据某种最优准则,在工作空间中寻找一条从起始状态到目标状态的避开障碍物的最优路径。 需要解决的问题: 始于初始点止于目标点。 避障。 尽可能优化的路径。
3.4 人工势场法
3.2 栅格法
应该具有自适应能力, 具有预见能力。它们应该能适应环境, 适合完成挑战性的工作, 并且具有智能以至于能够应对由各种不稳定和不确定的因素所引起的干扰。
火灾救援机器人调研报告总结
火灾救援机器人调研报告总结背景介绍:近年来,火灾频发且每次都造成巨大的财产损失和生命伤亡,对于提高火灾救援效率和降低风险,研发火灾救援机器人作为一种创新的解决方案备受关注。
本次调研旨在分析现有的火灾救援机器人技术以及其应用情况,并总结其优势和不足之处。
一、火灾救援机器人技术概述1.无人驾驶技术无人驾驶技术是现代机器人技术的核心,实现了自主导航和避障能力,使得机器人可以在火场中自由移动。
通过先进的传感器系统和算法支持,无人驾驶技术能够精确控制火灾救援机器人的运动轨迹以及应对突发情况。
2.环境感知与勘查面对复杂多变的火场环境,火灾救援机器人需要具备强大的环境感知与勘查能力。
目前,许多先进的传感器被广泛应用于火灾救援机器人中,如红外热像仪、气体传感器、摄像头等。
这些传感器能够实时监测火场温度、有毒气体浓度和风向等重要参数,及时提供可靠的环境信息。
3.火场搜救和救援操作火场搜救是火灾救援机器人的核心任务之一。
现阶段最常见的机器人应用包括自动寻找幸存者并与其建立通信连接,将实时视频图像传输到指挥中心,为消防员提供详细的火场情报,并协助进行物资运送以及营救行动。
二、火灾救援机器人应用案例分析1.各国实践案例分享许多国家在火灾救援机器人领域展开了积极的研发,并取得了一定成果。
美国的“大疱虫”(BigDog)是一个四足行走机器人,具备良好的地形适应性;日本研发了名为“水蜘蛛”(AquaSpider)的水下消防机器人,在海上油污泄漏事故中发挥了重要作用;法国推出了“小车163X”(Coyote)机器人,可以在狭窄环境中进行火场探测和搜救。
2.火灾救援机器人在实践中的效果评估通过对多个国家的案例分析,我们可以看出火灾救援机器人在实践中取得了显著效果。
首先,机器人具备自主导航能力,能够高效地到达指定位置,减少了人员风险。
其次,传感器系统的应用使得机器人能够及时检测环境参数,并将数据传回指挥中心,在决策制定过程中提供重要参考。
2024年消防机器人市场前景分析
2024年消防机器人市场前景分析引言随着科技的发展和社会的进步,消防机器人作为一种高科技的应用产品,正在逐渐应用于消防领域。
消防机器人具备自主探测、灭火、搜救等多种功能,可以在火灾等危险环境中替代人类进行任务执行,提高了火灾处置的效率和安全性。
本文将对消防机器人市场的前景进行分析。
市场需求目前,全球范围内火灾事故屡见不鲜,特别是在城市化进程加速的过程中,火灾的频率和规模呈现逐年增长的趋势。
传统的消防设备和人工救援已经难以满足日益增长的火灾应对需求。
消防机器人的出现填补了这一空缺,提供了一种新的解决方案,满足社会对消防安全的需求。
市场规模根据市场研究机构的数据显示,消防机器人市场正迅速增长。
在2019年至2025年的五年间,预计该市场的年复合增长率将达到XX%。
消防机器人市场的规模已经超过XX亿美元,并且预计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要受到城市化进程的推动,以及对消防安全需求的持续增加的驱动。
市场驱动因素•技术进步:随着机器人技术和人工智能的迅速发展,消防机器人具备了更多高级功能,例如自主导航和火灾探测能力的提升,增加了消防机器人在火灾现场的应用范围。
•人力缺口:传统消防救援对人力需求很大,但人力资源有限。
消防机器人的出现可以缓解这一问题,提高火灾应对效率。
•安全性和可靠性:消防机器人可以在危险环境中执行任务,能够承担人类难以达到的任务。
这增加了火灾处置的安全性,降低了人员伤亡风险。
市场挑战尽管消防机器人市场前景看好,但市场仍然存在一些挑战需要克服。
* 高成本:消防机器人的研发、制造和维护成本高昂,这可能限制了一些中小型机构和地区的采购能力。
* 技术难题:消防机器人在火灾现场需要具备高度的自主性和适应性,但相比其他领域的机器人技术,消防机器人的发展仍然存在一些技术难题需要攻克,例如火灾准确定位和灭火效果的提升等。
* 法律和道德问题:使用消防机器人引发了一系列法律和道德问题,例如责任追究、隐私保护等,这需要相关部门和法律法规进行规范和解决。
煤矿救援机器人研究现状及发展趋势
煤矿救援机器人研究现状及发展趋势摘要:随着科学技术的发展,在危险复杂的煤矿救灾环境中,通过机器人替代救险队员进入井下灾区,对灾区环境进行探测,使煤矿无人智能化探测成为可能。
在救援行动中,机器人深入井下对灾区环境信息进行探测,包括气体浓度(CH4、O2、CO等)、环境信息(温度与湿度)及灾区现场的视音频信息。
因此,研究煤矿救援机器人对矿井灾害救援具有一定的指导意义。
经过多年努力,我国在煤矿机器人应急救援领域取得了突破性进展,为矿山事故救援事业做出了重大贡献。
本文主要介绍煤矿救援机器人的研究进展,分析现有研究及应用中存在的问题,并对其总体发展趋势进行展望。
关键词:煤矿救援机器人;动力电源;智能化行走;防爆设计;无线通信引言经过多年的研究,煤矿救援机器人的研究已取得一定进展,为煤矿灾害事故的救援做出了突出贡献。
为了适应矿山应急救援技术的需求,今后可从2个方面进行研究和探索:一是煤矿救援机器人信息多元化融合的新技术;二是煤矿救援机器人动力电源高效化、防爆材料轻量化及行走方式智能化等技术。
全面提高煤矿救援机器人对矿山各种环境的适应能力和技术手段,对矿山救援决策具有重要的指导意义和实际价值。
1.煤矿救援机器人研制存在的问题煤矿救援机器人的研制虽已取得很大进展,但仍然存在诸多问题,主要如下:第一,续航能力有限。
由于煤矿救援机器人质量较大,需要消耗很大动力,而现有机器人的动力电源存在充电速度慢、体积大、质量大等问题,从而使得救援机器人的续航能力有限。
第二,行走控制距离短。
煤矿救援机器人行动迟缓且反应时间较长,需要救援人员在可视范围内进行近距离遥控操作,无法实现真正意义上的远程无线操控。
煤矿井下的通信信号在巷道内传播特性不同于地面,在巷道内传播距离较短,一般在500m左右,随着机器人的行走距离加长,就有可能造成信息的缺失,使得井上不能对井下受灾区域进行实时、全面的监测。
第三,防爆材料质量大。
目前,煤矿救援机器人的防爆材料主要由钢铁制成,质量较大,导致正常工作需要的动力较大、反应时间长、行走速度缓慢。
消防机器人研究报告
消防机器人研究报告随着科技的不断发展,机器人逐渐成为人类生活的重要组成部分。
在日常生活中,机器人的应用范围越来越广泛,其中,消防机器人作为一种新型的机器人技术,正在逐渐被人们所重视。
本文将对消防机器人的研究现状、应用场景、存在问题以及未来发展方向进行探讨。
一、研究现状消防机器人的研究起源于上世纪70年代,当时美国国家航空航天局(NASA)研制出了一种名为Viking的火星探测器,该探测器上配备了一台可以进行火星表面探测的机器人。
此后,消防机器人的研究在全球范围内逐渐展开。
目前,消防机器人的研究已经取得了一定的进展,主要表现在以下几个方面:1、机器人的结构设计消防机器人的结构设计主要包括机身结构、移动机构、传感器、控制系统等方面。
机身结构采用金属材料,具有优良的抗火性能,同时还配备了高温传感器、烟雾传感器、二氧化碳传感器等多种传感器,能够实时监测火场情况。
移动机构采用履带式或轮式结构,能够适应不同地形。
控制系统采用人机交互方式,通过遥控或自主控制,实现机器人的操作。
2、机器人的功能特点消防机器人的功能特点主要包括灭火、救援、勘察等方面。
灭火功能主要通过喷水器、干粉灭火器等方式实现,能够有效地控制火场。
救援功能主要通过机械臂、搜救器等方式实现,能够对被困人员进行救援。
勘察功能主要通过高清摄像机等方式实现,能够对火场进行全方位的勘察。
3、机器人的应用场景消防机器人的应用场景主要包括高层建筑、隧道、地下室等火灾场所。
由于这些场所火灾发生频率较高,且存在着较大的安全隐患,因此需要消防机器人进行灭火、救援等工作。
二、存在问题目前,消防机器人的研究还存在着一些问题,主要表现在以下几个方面:1、机器人的灵活性不足消防机器人的灵活性不足,往往只能在平面上进行移动,无法进行爬升等复杂操作。
2、机器人的自主性不足消防机器人的自主性不足,无法进行自主决策,需要人工进行遥控,操作效率较低。
3、机器人的安全性有待提高消防机器人的安全性有待提高,机器人在火场操作时,存在着被火焰烧毁的风险,因此需要加强机器人的防火能力。
机器人技术在灾后救援中的应用研究
机器人技术在灾后救援中的应用研究在自然灾害和人为灾难发生后,及时、高效的救援行动对于拯救生命、减少损失至关重要。
近年来,机器人技术的快速发展为灾后救援工作带来了新的希望和可能性。
机器人能够在危险、复杂和人类难以到达的环境中执行任务,为救援人员提供关键的支持和帮助。
一、灾后救援面临的挑战灾后的环境通常充满了各种危险和不确定性。
例如,地震可能导致建筑物倒塌、道路阻塞和山体滑坡,洪水可能引发泥石流、淹没大片区域,火灾可能产生高温、有毒烟雾和不稳定的结构。
这些情况使得救援工作异常艰难,救援人员面临着生命威胁,而且救援行动往往受到时间、空间和资源的限制。
此外,灾后的信息获取也非常困难。
通信设施可能被破坏,现场情况混乱,难以准确了解被困人员的位置、数量和状况。
传统的救援方法在这些情况下可能效率低下,甚至无法实施。
二、机器人技术在灾后救援中的优势机器人具有许多独特的优势,使其能够在灾后救援中发挥重要作用。
首先,机器人可以进入危险区域而不受生命威胁。
它们能够承受高温、高压、有毒气体等恶劣环境,执行搜索、探测和救援任务,减少救援人员的伤亡风险。
其次,机器人可以携带各种传感器和设备,如摄像头、热成像仪、生命探测仪等,能够更准确、全面地获取灾区的信息。
这些信息对于制定救援策略、确定被困人员位置和评估灾区状况至关重要。
再者,机器人能够长时间工作,不受疲劳和体力限制。
它们可以持续执行任务,提高救援工作的效率和连续性。
三、常见的灾后救援机器人类型1、搜索救援机器人这类机器人通常配备多种传感器,能够在废墟、狭小空间和复杂地形中进行搜索。
它们可以通过声音、图像和生命迹象检测来寻找被困人员。
一些搜索救援机器人还具有攀爬、穿越障碍物的能力,能够深入到难以到达的地方。
2、排险机器人在灾后的危险环境中,如火灾现场、化学品泄漏区域等,排险机器人可以执行灭火、清除障碍物、处理危险物品等任务,为救援人员创造安全的通道和工作环境。
3、运输机器人运输机器人可以携带救援物资和设备,穿越困难地形,将急需的物品送达灾区。
灾难救援机器人研究现状及机器人路径规划
灾难救援机器人研究现状及机器人路径规划关键信息项:1、研究目的:____________________________2、研究范围:____________________________3、研究方法:____________________________4、机器人类型:____________________________5、路径规划算法:____________________________6、实验环境:____________________________7、数据来源:____________________________8、研究成果评估标准:____________________________11 引言灾难救援工作一直面临着巨大的挑战,救援环境的复杂性和危险性常常给救援人员带来生命威胁。
近年来,随着科技的不断进步,灾难救援机器人逐渐成为研究的热点。
机器人在灾难救援中的应用有望提高救援效率,降低救援人员的风险。
本协议旨在探讨灾难救援机器人的研究现状以及机器人路径规划的相关问题。
111 灾难救援机器人的研究背景灾难事件如地震、火灾、洪水等给人类社会带来了巨大的损失。
传统的救援方式在面对复杂的灾难环境时存在诸多局限性,例如救援人员难以进入危险区域、信息获取不及时等。
灾难救援机器人的出现为解决这些问题提供了新的途径。
112 灾难救援机器人的分类根据不同的功能和应用场景,灾难救援机器人可以分为以下几类:1121 探测机器人:主要用于收集灾难现场的环境信息,如温度、湿度、气体浓度等。
1122 救援机器人:能够执行救援任务,如搬运伤员、打通通道等。
1123 通信机器人:负责建立救援现场与指挥中心之间的通信链路。
12 灾难救援机器人的研究现状121 机械结构设计目前,灾难救援机器人的机械结构设计注重灵活性、适应性和稳定性。
采用先进的材料和制造工艺,以确保机器人能够在恶劣的环境中正常工作。
救援机器人竞争格局分析
市场发展机会
技术创新
随着机器人技术的不断发展,救援机器人将具备更高级的功能, 如自主导航、智能识别等,从而提高救援效率和安全性。
政策支持
政府对于救援机器人产业的支持力度不断加大,如制定相关政策、 设立专项资金等,为产业发展提供有力保障。
市场需求增长
随着社会对救援机器人认知度的提高,市场需求将进一步扩大,为 产业发展带来更多机会。
03
技术发展分析
关键技术发展
传感器技术
传感器技术是救援机器人中的关键技术之一,用于感知环境、识别障碍物和检测危险物质 。随着传感器技术的不断发展,救援机器人的感知能力越来越强,能够更好地适应复杂环 境。
导航技术
导航技术是救援机器人的另一个关键技术,用于确定机器人的位置和路径。随着SLAM( Simultaneous Localization and Mapping)技术和深度学习技术的发展,救援机器人 的导航精度和自主性得到了显著提高。
02
企业应加强产业链上下游合作,整合资源,降低成本。
国际化布局
03
企业应积极开拓国际市场,提高品牌知名度和影响力。
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04
市场趋势与机会分析
市场需求趋势
自然灾害救援
随着全球气候变化和自然灾害的 频发,救援机器人市场需求呈现 增长趋势,特别是在地震、洪水 、火灾等灾害救援中。
公共安全救援
公共安全事件如恐怖袭击、化学 泄漏等也需要救援机器人的快速 响应,以提高救援效率和降低人 员风险。
军事应用
在军事领域,救援机器人可用于 战场救援、排爆等任务,提高作 战效率和降低人员伤亡。
应对策略与建议
加强技术研发
鼓励企业加大技术研发力度,提高产品性能和竞争力。
救援机器人行业现状分析报告
03
救援机器人市场现状分析
市场需求分析
自然灾害救援需求
公共安全救援需求
随着全球气候变化,自然灾害频发, 救援机器人能够替代人类在危险环境 中进行搜救工作,减少人员伤亡。
地震、火灾等紧急情况需要快速响应 ,救援机器人能够提高救援效率,降 低救援人员风险。
工业事故救援需求
在化工、矿山等高风险行业,事故发 生后需要快速、安全地进行救援,救 援机器人能够提供24小时不间断的服 务。
政策对行业发展的影响
推动行业发展
政策的出台为救援机器人行业的发展 提供了明确的方向和保障,有利于吸 引更多的资金和人才进入该领域,推 动技术的进步和产业的发展。
规范市场秩序
政策的出台还有利于规范救援机器人 市场的秩序,防止无序竞争和低水平 重复建设,保护企业的合法权益,促 进行业的健康发展。
未来政策趋势预测
企业应积极拓展应用领域和市场,扩大产品的应 用范围和使用量。
跨界合作和产业链整合
企业应加强与上下游企业、科研机构等的合作, 整合产业链资源,共同推动行业发展。
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结论
研究结论总结
救援机器人行业近年来发展迅速,市 场规模不断扩大,技术水平不断提升 。
目前,救援机器人行业存在一些问题 ,如技术成熟度不足、应用场景有限 等,需要进一步解决。
跨界合作成为趋势
救援机器人涉及多个领域的技术和知识,企业需要加强跨界合作, 整合资源,共同推动行业发展。
企业发展策略建议
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入,提升产品的技 术水平和核心竞争力。
加强品牌建设和市场营销
企业应加强品牌建设和市场营销,提升品牌知名 度和市场影响力。
ABCD
中国应急救援机器人产业化发展趋势研究及市场投资规划指导报告
中国应急救援机器人产业化发展趋势研究及市场投资规划指导报告随着自然灾害和工业事故的频繁发生,应急救援机器人逐渐成为了应对这些灾难的有效手段。
中国应急救援机器人产业化发展趋势研究及市场投资规划指导报告旨在通过分析应急救援机器人的市场需求、发展趋势和技术创新,以及应急救援机器人相关企业的投资规划和市场布局,为投资者和相关企业提供指导和建议。
一、应急救援机器人的市场需求应急救援机器人是一种可以代替人员进入危险环境,执行危险任务的机器人。
应急救援机器人是保障国家应急管理的必要工具之一。
自然灾害和工业事故的发生屡见不鲜,应急救援机器人的市场需求也就随之增长。
据统计,中国自2009年开始到2018年,共发生了56起地震,约有3.5万人失去了宝贵的生命。
而应急救援机器人的迅猛发展,可以很好地应对灾害救援的时效性、易损性、难度等问题,满足市场需求。
二、应急救援机器人的发展趋势和技术创新1. 多机型化和自主化多机型化指的是应急救援机器人产业将会出现多个机型,包括可以完成不同任务的多个应急救援机器人,这样可以更好的适应市场需求。
自主化方面,应急救援机器人的技术自主研发将会日益加强,从而更好的针对市场需求。
2. 智能化和可视化应急救援机器人的智能化和可视化将会越来越受到关注。
智能化是指应急救援机器人将会逐渐适应多种环境,呈现出自主感知、决策、执行任务等智能化特性。
可视化是指应急救援机器人通过携带的视觉传感器等设备,可以传递更加真实的信息以及视频,搭配虚拟实境技术可以进行实时操作。
三、应急救援机器人相关企业的投资规划和市场布局1. 投资规划要想在应急救援机器人市场中取得成功,企业必须具备创新能力、技术能力和资金实力。
新的投资方式包括合资、并购、创业投资等。
在研发团队方面或技术合作方面,可以全球化合作或开放式研发的方式,来提高企业在应急救援机器人领域的实力。
同时,企业要针对目标市场进行深入的研究,提供有效的产品方案,积极跟进市场和技术动态,形成强大的资源优势。
全球应急救援机器人产业发展及下游需求专项调研报告
全球应急救援机器人产业发展及下游需求专项调研报告全球应急救援机器人产业发展及下游需求专项调研报告一、背景分析近年来,自然灾害和人工灾害频繁发生,特别是全球范围内的新冠肺炎疫情持续蔓延,给人们的生命和财产安全带来了巨大威胁。
为了保障人类的安全和生命,需要大量的应急救援措施。
然而,现有的救援装备往往无法在短时间内到达受灾现场,无法完成任务。
因此,全球应急救援机器人产业开始崭露头角,应运而生。
二、全球市场情况截至目前,全球最大的应急救援机器人市场是美国和日本。
美国市场主要以消防机器人和救援机器人为主,而日本则以核灾情况下的应急救援机器人为主。
随着中国市场不断崛起,应急救援机器人的应用领域也越来越广泛,如抗疫救援、山区救援、海上救援、地震救援等。
据预测,未来全球应急救援机器人市场将呈现快速增长的趋势。
三、行业发展趋势1、应急救援机器人的智能化发展随着人工智能、云计算、大数据等技术的快速发展,应急救援机器人也在智能化方面取得了突破。
这些机器人可以通过搭载各种传感器和控制系统,完成人类无法完成的任务。
2、应急救援机器人的模块化设计模块化的设计可以让机器人更加灵活地应对各种应急情况。
未来,模块化的设计将成为应急救援机器人的重要发展趋势。
3、应急救援机器人的多样化应急救援机器人将越来越多样化,用途也将越来越广泛。
例如,无人机可以用于高空观察,水下机器人可以用于进行水下作业等。
多样化的机器人将使救援行动更加高效。
四、下游需求分析目前,全球应急救援机器人市场对下游需求的不断增长,成为促进该产业快速发展的重要原因。
下游需求主要分为四类:消费者级、行业级、政府级和军事级。
1、消费者级消费者级应急救援机器人主要为个人和家庭提供安全保障,例如家庭救援、野外探险等。
2、行业级行业级应急救援机器人主要为企业和机构提供安全保障,例如矿山事故、工程事故等。
3、政府级政府级应急救援机器人主要为政府部门提供应急救援服务,例如消防救援、地震救援等。
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全球的注意,救援机器人的研制势在必行。 在计算机等新技术的发展推动下,机器人的应
用领域迅速扩大。按不同的分类方式,机器人具有多 种形式:按功能和用途可分为医疗机器人、军用机器 人、助残机器人、清洁机器人等[4-5];按其移动机构可 分为轮式、步行式、履带式以及复合式等类型;按硬 件发展的基本平台分,有履带式平台、蜿蜒式平台、 飞行类平台等[6]。近年来,世界各国对机器人的研究 工作都投入了大量的人力和物力,并取得了一定的 成绩。下面根据国内外的研究现状介绍几款典型的 救援机器人。 1.1 国外研究现状
·医疗卫生装备·2014 年 8 月第 35 卷第 8 期 Chinese Medical Equipment Journal·Vol.35·No.8·August·2014
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实现快速装卸、拆解、抢险救援等作业。 中科院沈阳自动化研究所研制的生命探测仪、
表面搜救机器人和旋翼飞行机器人分别如图 12~14 所示。废墟搜索机器人的最大特点是可以改变自身 的构型进入危险区域或救援人员无法进入的复杂环 境,利用其自身携带的红外摄像机、声音传感器可将 废墟内部的图像、语音等信息实时传回后方控制台。 废墟搜索机器人的作用体现在以下 2 个方面:(1)快 速搜索幸存者,并提供信息给救援人员,方便施救; (2)随时监视废墟的变化,防止发生倒塌危及救援人 员。旋翼飞行机器人的主要功能是提供灾害现场的 精确位置及救援人员现场作业等实时信息,并协助 救援队进行排查工作,最大任务载荷为 40 kg,最大 巡航时间为 1.5 h[2]。
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General Review 综
述
菊池制作所针对日本东京消防厅开发的救援机 器人 RoboCue(如图 2 所示)[8]能进入救援队员不能 进入的地方,比如火势凶猛的房屋、爆炸或弥散毒气 的现场来寻找受害人。它配备有超声波传感器、红外 照相机,并随身携带一个氧气罐,其 2 个机械臂不仅 可以识别受伤者,还可将伤员装载到一张雪橇样的 床上,撤回到安全地带。日本横滨警察署研发设计的 “爬行者”(Crawler)(如图 3 所示)的承载极限为 250 lb (1 lb=0.453 6 kg),该机器人的主要作用是依靠“舱 体”将被困人员安全运出危险区域。以上介绍的几款 机器人 Snakebot、RoboCue、Crawler 及 Quince(如图 4 所示)均应用在 2011 年的日本大地震救援中,并起 到了一定的作用。
高 53 cm,质量为 250 kg,机械手臂前段装有刷子。在
福岛第一核电站中,3 号机组建筑物 1 层的放射线
量最高时达 620 mSv/h,操作人员不能进入,“Warri-
or ”可 将 爆 炸 后 沉 积 的 小 石 子 和 沙 土 清 除 干 净 ,并 搬走倒塌的架子(如图 6 所示)[11]。
日本作为一个多核能、地震等灾害的国家,十分 重视救援机器人的研制,其技术水平一直处于世界 领先地位。日本的 Hirose 教授首先提出蛇形机器人 运动系统,并于 1972 年研制了第一个蛇形机器人, 他提出用“蛇形曲线”来描述蛇的蜿蜒运动方式[7],并 研制了“ACM”等系列机器人。比较典型的还有日本 研究专家 Satoshi Tadokoro 发明的 Snakebo(t 如图 1 所示)。该机器人主要承担搜索工作,长约 8 m,依靠 装有动力装置的尼龙绳索进行驱动,可以深入灾后 废墟的各个狭小角落。其利用摄像机构成的“眼睛” 传回的影像可以使救援者了解并控制受灾区域的内 部情形。该蛇形机器人经受了可控和现实灾难的双 重检验,在加入到日本地震救援之前,它曾在美国 佛罗里达的一次停车场坍塌事故中帮助救援队实 施营救。
0 引言 近些年,战争、恐怖袭击等突发事件,地震、海啸
等自然灾害及潜在的核、化、生和爆炸物等严重威胁 着人类的生命与财产安全。各种灾难发生次数增多 的同时,其严重性、多样性和复杂度也逐渐增加[1]。灾 难发生后的 72 h 为黄金抢救时间,但受灾难现场的 非结构化环境的影响,救援人员难以快速、高效、安 全地进行工作,且救援任务逐渐超出了救援人员的 能力范围,因此,救援机器人已经成为一个重要的发 展方向[2]。 1 国内外研究现状
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救援机器人的研究现状与发展趋势
郭 月,赵新华,陈 炜,侍才洪,邢 凯,张西正
[摘要] 阐述了救援机器人的研究现状,重点介绍了几款参加实际救援任务的国内外典型机器人。从机械结构设计和 测控系统设计的角度出发,归纳了其中的关键技术,包括运动能力、作业能力、通信能力、感知能力、能源供给与续航能 力和材料装备等。最后对前人的工作进行了总结,并对救援机器人的发展趋势进行了展望。 [关键词] 救援机器人;机械结构;测控系统;关键技术 [中国图书资料分类号] R318.6;TP24 [文献标志码] A [文章编号] 1003-8868(2014)08-0105-04 DOI:10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.08.105
加州大学伯克利分校的一名教授研制的 Dash, 即“不死的小强”机器人(如图 7 所示),由硬纸板和 电子器件的废弃部分组成,体积很小。Dash 的优点 是行动敏捷,而且用纸板做成的躯干对损伤几乎免 疫,每只的造价不超过 1 美元。从节能环保的角度来 看,Dash 的研究具有十分重大的意义。目前,世界各 国已经出现了各种仿生机器人,如壁虎机器人、蜘蛛 机器人等。美国 Vecna 公司的 Bear 仿人型机器人 (如图 8 所示)[12]是一种用于战场的救援机器人。
图 11 “麻辣小龙虾”机器人
图 12 生命探测仪
图 13 表面搜救机器人
图 14 旋翼飞行机器人
2 关键技术研究 从设计及应用的角度来讲,非结构化环境对救援
机器人是一个很大的挑战。在操作过程中,机器人必 须具备以下几种能力:(1)运动能力。(2)作业能力,包 括机器人本身具有的一定的作业功能和可操作性 2个 方面。(3)续航能力与能源供给。能源供给有有线和 无线 2 种形式,且各有优缺点。有线装置可以不受机 器人尺寸的影响,但导线的存在限制了机器人的救 援距离;无线装置的关键是如何提高续航能力 。 [19] (4)装备材料。现场复杂的救援环境会增加机器人执 行任务的难度,因此,在设计过程中应注意机器人的 防水、防爆、防腐蚀、防电磁干扰、抗热辐射等功能[20]。 (5)通信能力,包括操作人员和机器人之间的通信、 操作人员和遇难者之间的通信和多救援机器人之间 的通信。(6)感知能力,即对遇害者的定位与导航能 力。如果把机器人比喻成人体,那么其机械结构则是 人的肉体,而测控系统则是其神经系统,二者缺一不 可。因此,救援机器人的设计应从以下几点出发。 2.1 机械结构的设计与分析
10 cm
图 1 Snakebot
图 2 RoboCue
图 7 “不死的小强”机器人
图 8 Bear 机器人
其他国家也很重视救援机器人的研究。如加拿 大 Inuktun 公司研制的 MicroVGTV[13(] 如图 9 所示) 及 Sherbrook 大学研制的 AZIMUT 机器人[14],其主要 特点是根据环境与任务的不同随机改变自身形态。 还有西班牙的 ALACRANE(如图 10 所示)[15]、瑞士的 Shrimp[16]、英国的“手推车”(Weelbarrow)[17]Mk7 型排 爆机器人、德国 TEODORG 公司的 MV4 机器人、法 国的 MK4D 智能排爆机器人[18]等。
Research status and development tendency of disaster rescuing robot
GUO Yue1, ZHAO Xin-hua1, CHEN Wei1, SHI Cai-hong2, XING Kai1, ZHANG Xi-zheng2 (1. School of Mechanical Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China; 2. Institute of Medical Equipment, Academy of Military Medical Sciences, Tianjin 300161, China) Abstract The research status of the rescue robot is described, and several robots involved in disaster relief are introduced from the aspects of mechanical structure design and control system design, involving mobility, operability, communication capability, perception ability, power supply and battery life, materials and etc. The previous researches related are summarized, and the trends of rescue robot are predicted. [Chinese Medical Equipment Journal,2014,35 (8): 105-108] Key words rescue robot; mechanical structure; measuring and control system; key technology
图 3 Crawler
图 4 Quince
美国在 9·11 事件后,对机器人的研究更加重视。
其中,极具代表意义的由 Irobot 公司研制的小型便 携带式机器人 Packbo(t 如图 5 所示)系列[9]和“War- rio(r 战士)”[10]等均得到了较好的应用。“Warrior”可通