目前世界上消防机器人主要实现了哪些功能
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1. 目前世界上消防机器人主要实现了哪些功能
•大凡遇到火警,救火车与消防员总会在第一时间抵达现场,消防员会奋不顾身地进行灭火,有时还会遭遇不幸,尤其是燃烧物的烟雾和废气对救火人员的人身安全构成严重威胁。为了有效保障消防战士的生命安全,科学家们正试图运用现代的先进科技替代人类实施灭火操作。
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•一种被命名为“OLE”的昆虫形多功能机器人“消防员”被德国科学家研制成功,它特别适合用于森林救火。
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•OLE宽约2英尺,有6条机械腿,重100~200磅,有多种不同的工作模式,当它蜷缩起来时,会形成一个直径4英尺的球形。它的内部配有水箱、灭火器、智能探测器、红外辐射和热能传感器,可以自行快速爬动,也可通过GPS导航向指定地点移动。科学家为OLE设计了有强大防御能力的盔甲,能抵御华氏1850度的高温。
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•在谈到为何使用6条腿设计而不是使用传统的轮式设计时,参与研制工作的奥列弗·莱恩奇表示:这些腿用于步行相当管用,特别是在森林地区使用腿替代轮子更有现实意义也更有效,轮子只能转动,而机械腿既可快速爬行,又可挖掘、搜索目标,还比轮子更耐热。
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•目前设计人员正计划为OLE规划两种不同的救火工作模式。一种模式是将它设置在城镇、露营场地和热闹的娱乐场所,一旦发生火警,这些
地区由于人员众多,往往会局面混乱,机器人消防员内藏的传感器能立即检测到半英里范围内的火灾具体位置,然后迅速前往火灾现场,“专心”
灭火。
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•另一种模式是让它经常巡逻侦察于植物茂盛的森林地带,搜寻即将燃烧的火源,尽管这样会损耗机器人内部的电池寿命,森林里的一些障碍物也可能限制它的巡行范围,但这些技术问题不难在今后的研究中进一步解决。
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•研究人员指出,这种能独立生存,担负救火重任的昆虫形“消防战士”
既能救火,又能有效保护自己,凭借独特的硅酸盐纤维外壳能承受华氏1850度的高温,能深入火场工作,而售价不到20万美元。
•消防机器人的发展及应用前景
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•机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自60年代初问世以来,经历40余年的发展己取得长足的进步。工业机器人在经历了诞生、成长、成熟期后,已成为制造业中不可少的核心装备,世界上有约75万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。特种机器人作为机器人家族的后起之秀,由于其用途广泛而大有后来居上之势,仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途的特种机器人纷纷面世,而且正以飞快的速度向实用化迈进。
•消防机器人属于特种机器人范畴,它作为特种消防设备可以替代消防队员接近火灾现场实施有效的灭火救援作业,开展各项火场侦察任务,尤其是在危险性大或者消防队员不易接近的场合,消防机器人的应用将大大提高消防部门扑灭恶性火灾的能力,对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡具有重要的作用。一旦事故发生,假如没有有效的方法、装备及设施,救援人员将无法进入事故现场,而要冒然采取行动,往往只会造成无辜生命的牺牲,付出惨重代价,在我国消防部门配备消防机器人的问题非常迫切了。消防机器人的应用将大大提高消防部门扑灭恶性火灾的能力。
•根据消防机器人的灭火要求,应具有的基本功能包括以下几个方面:行驶电机的控制、消防喷枪位置的控制、现场信息的采集、数据处理与通信等等。消防机器人往往需要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察、化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏等作业。因此作为某种特定功能的消防机器人应该具备以下某项或几项行走和自卫功能:爬坡、登梯及障碍物跨越功能,耐温和抗热辐射功能,防雨淋功能,防爆、隔爆功能,防化学腐蚀功能,防电磁干扰功能,遥控功能等。
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• 1. 国外消防机器人发展历史
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•国际上较早开展消防机器人研究的是美国和前苏联,稍后,英国、日本、法国、德国、等国家也纷纷开始研究该类技术。目前已有很多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。
•国际上对消防机器人的研究可分为三个阶段(三代),第一代是程序控制消防机器人,第二代是具有感觉功能的消防机器人,第三代是智能化消防机器人。
•目前,工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代消防机器人和第三代低级智能化消防机器人,着手研究第三代高级智能机器人。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划,将它作为经济发展的一个重要保证手段。
•日本投入应用的消防机器人最多。80年代,日本研制了不少于5种型号的自动行驶消防机器人,分别配备于大阪、东京、高石、太田、蒲田等消防部门,这类机器人以内燃机或电动机作为动力,配置驱动轮或履带式行驶机构,能爬坡、越障碍;装有较大喷射流量的消防枪炮,能作俯仰和左右回转;装有气体检测仪器和电视监视设备;通过电缆或无线控制,控制距离最大为100m。另一类机器人为侦察、抢险机器人,除装有气体检测仪器和电视监视器设备外,还装有机械手,能通过遥控处理危险物品。•美国已研制出能依靠感觉信息控制的救灾智能化机器人,亚利桑诺州消防部门研制的消防机器人,装有破拆工具和消防水枪,能一边破拆,一边喷射灭火。
•美国的InRob Tech公司生产的消防机器人FFR-1在高温环境中具有顽强的生命力,它的冷却系统可以在6000℃的高温环境下使机器人保持在600℃。(如图1)
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•图1 美国InRob Tech公司的FFR-1消防机器人
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•该机器人长162cm宽114cm高380cm重940kg。主要系统属性:无线控制,自带推进电池,2个CCD视频摄像机。行驶速度3~4km/h,可爬坡角度30°,能跨越障碍物高度20cm。
•英国智能化保安公司生产的RO-VEH遥控消防车已装备于中部和西部消防部门,配备为履带式或轮式行驶机构,能抓楼梯,通过电缆供电或自携蓄电池供电。装有消防水炮、摄像机或热像仪,采用有线控制方式。
1985年英国中西部消防部门和FirmaSAS公司联合研制的机器人消防车,用Hunter III汽车改装而成,装有双臂、水枪、探测器(温度、化学物质、辐射等)、工业电视摄像机、红外线装置。机械手用来启闭阀门、搬移物品或开门等。
•前苏联彼得拉拖拉机厂与内务部消防科研所共同研制的消防机器人具有视觉功能,装有消防水枪、光电探头和工业电视摄像机等。
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•2.国内消防机器人发展
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