消防机器人灭火救援应用技术分析

消防机器人灭火救援应用技术分析

摘要：随着科技的飞速发展，机器人的出现是人类历史上的另一项重大发明。在这一背景下，利用机器人的智能化、自动化等技术特性，使其取代了以往的灭

火救援工作，从而为目前的灭火救援工作带来了新的思路。然而，要使消防机器

人发挥其应有的功能，就必须对其技术进行充分的了解，本文对目前国内消防机

器人的使用状况进行了较为详尽的阐述，并对今后的发展趋势进行了探讨。

关键词：消防机器人；灭火救援；应用技术

前言

现在的社会，安全事故的类型和频率越来越高，各种化学品、放射性物质的

泄漏、燃烧甚至是爆炸，都是一件非常危险的事情。这种情况下，消防队员们必

须要进行紧急救援，这是一种非常困难的情况，在没有合适的设备的情况下，很

有可能会危及消防队员的生命，救援工作很难进行。随着技术的进步，消防机器

人作为一种特殊的机器人，在灭火救援中发挥了巨大的作用。

一、消防机器人发展概述

消防机器人是现代科学技术的发展与革新，是一种特殊的机械，它可以在灭

火救援等方面发挥出不可思议的作用，可以帮助消防队员，甚至逐步替代消防员，从而保证消防人员的生命安全。随着各类大型石化企业的不断增多，隧道、地铁

等工程的数量不断增多，安全事故也日益增多，对人们的生命构成了极大的威胁。另外，由于此类灾害具有突发性，危害极大，处置难度大，又缺少有效的控制措施，此类危害已成为一个严重的社会问题。而消防机器人的出现，则是一种非常

有效的方法，可以让消防机器人在最危险的地方进行紧急处置，同时也可以收集

到大量的事故资料，进行紧急救援，同时还能及时地反馈到现场情况，为指挥人

员做出准确的判断，从而更好地解决事故，减少灾害的规模，减少损失。

二、消防机器人的分类与现阶段所呈现出的优缺点

（一）分类

第一，按照功能划分，主要包含灭火、排烟、侦查、救援等功能；第二，根

据控制模式的不同，将其划分为有线、无线严控、自适应等；第三，按步行模式

划分，可分为履带式、履带式等；第四，根据感官功能的不同，可将其划分为视

觉型、温感型、嗅觉型、烟感型等；第五，按照智能化的程度来划分，分为程序

控制和智能控制两类。

（二）优缺点

(1）优点

在消防机器人的运用上，可以通过智能技术，使其具备数据收集、分析和反

馈的能力，并实施相应的应急措施，有效地对火灾现场进行有效的救援；同时，

由于其本身的结构和材质的特殊性，使得消防机器人在使用中，如果使用得当，

可以长期使用；另外，由于消防机器人是非生命体的机械，所以在实际的营救中，可以有效地防止人为造成的人员伤亡。

(2）缺点

首先，消防机器人是智能技术的产物，技术和资金的投入都很大，开发周期

也比较长，因此总体上成本很高；其次，由于消防机器人自身要满足各种救援任

务的要求，所以其结构设计十分复杂，在使用中难免会出现损坏，且维修工作难

度大，造价昂贵。

三、消防机器人技术未来发展趋势

（一）消防机器人的生物行走技术

该技术被评为2014年度世界十大科技突破之一，使其具备了充分的平衡性

和灵活性，可以在凹凸不平的地形上行走、跑步，大大提高了它在消防领域的应用。美国波士顿电力公司率先将该技术用于一款名叫 Atlas的人形机器人，

Atlas具有良好的平衡性，可以轻松地维持身体的平衡，可以在人类环境中安全、轻松的活动，尤其是在遇到危险的时候，它的作用会更大[1]。机器人的移动速度

太慢，限制了它们的应用和普及，而生物步行技术则是针对消防机器人的灵活性

不足、移动不便等问题，通过这种技术，可以让消防机器人模仿动物的动作，提

高消防机器人的平衡和灵活度，让消防机器人的移动速度变得更快，更容易适应

各种环境，在更多的情况下进行扑救。

（二）消防机器人的透视技术

最近一项关于机器人透视技术的突破，就是美国研发出了一款拥有透视眼的

机器人，它们可以将自己和周围的环境进行交互，从而将周围的一切都显示出来，并且误差很低。这种技术在未来的发展中有着巨大的发展空间，一旦研究成功，

它将会在地震和大火中起到至关重要的作用。美国加州大学开发出了一种带有透

视眼功能的机器人，它能够将无线信号从两台机器人中发射出去，并根据信号的

衰减程度，使其能够清晰地呈现出该地区的场景，并且误差不会超过5厘米。这

种技术有着广阔的应用前景，尤其是在地震和大火中，对被困的人进行搜索与救援，不仅能迅速确定被困人员的具体位置，而且还能按照可视化的方式进行救援。

（三）最新的人机交互技术

人机互动是指通过人与机器人的连接，通过机器人向操作员传递信息，并按

照操作员的特定指示完成操作。人机互动技术可以让人对机器人进行操作，而这

种技术的不断发展，将会推动机器人在未来的发展中扮演越来越重要的角色。美

国国防高级研究署（DARP）发起了一个叫做“阿凡达”的研究计划，它利用技术

界面把人和半自动化的双脚机器人连接起来，在特定的环境中，机器人会将现场

需要的数据通过远距离的系统传送给操作员，操作员可以根据现场的情况来进行

操作，从而达到由人的思想来控制机器人的工作。

四、消防机器人在灭火救援中的应用范围分析

（一）降低消防机器人制作技术成本的分析

从设计、制造到维修，消防机器人的造价都很高，所以很难在市场上推广。

因此，有必要增加消防机器人的使用次数，减少其制造费用。①要认真研究国内

生产的消防机器人生产工艺，寻找需要改进之处。比如，当火灾发生时，消防机