http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-03-21
机器人蟑螂Dash
RoboCue在操练
履带式机器人Crawler
破拆机器人F-16
蛇形机器人Snakebot
破拆机器人F-16在工作中
大熊跪着前进
地震预报仍然不尽如人意,现在还不能预测到某个特定月份会发生地震,更不谈某一天。既然预报不易,那么灾后搜索和救援,就成了减轻地震损害的重要部分。当然,在这个艰巨的任务面前,人们一定不会忘记机器人,所以科学家们正在研制各种灾难救援机器人。有趣的是,世界上机器人工程的两个温床:日本和美国加州,也正是最易发生地震的地方。
看似鲁莽的RoboCue
这个机器人的动作乍一看吓人一跳,它像是要捧起人的脸咬一口,但实际上它是在对一个受伤者实施救援。RoboCue是东京消防厅的救援机器人,目的是在灾难发生地,包括地震等自然灾害或爆炸现场找到受害者,并运送到安全地带。
它配备有超声波传感器和红外线摄像机,用来确定被困人员的位置,然后会“轻手轻脚”地将受伤的人托举到运输小车上,送到安全区域。它甚至还载有氧气筒,以便施行急救。
蛇形机器人Snakebot
Snakebot是一条长7.9米、粗2.5厘米的细蛇,在搜索与拯救这两方面,它更侧重于搜索部分。它依靠电机驱动的尼龙刚毛推动身体前进,行进速度并不快,每秒前进约5厘米,但它能小角度拐弯,能向上攀爬20度的斜坡,能挤进狭窄的缝道。它利用摄像机“眼睛”,获取图像并发回,让救援人员知道灾区内部的情况。
它已成功地通过了控制试验,并在实际使用中显过身手。那是在美国佛罗里达州的停车场崩溃事故中,Snakebot为救援队助了一臂之力。
履带式机器人Crawler
尽管它看起来像一个棺木形状的容器,但这种履带机器人实际上正是拯救人的利器,可以安全地运输人员。
救援机器人Crawler是为日本横滨警察署消防部门创制的,机载电机的动力足以承载体重达114公斤的伤员,舱体的内部特别安全舒适。它靠有4条轮子带动的小履带前进,可以轻松地在瓦砾堆上行进。在地震中救援人员可以用它来载运受伤人员,而内置的传感器还可以不断监测病人的血液流量和其他生命体征。
它配备了标准红外摄像机实施搜索,这使遥控担架的安全程度提高了很多。使用红外线进行远程操作,也使它在夜间和恶劣天气条件下同样能工作。
人形救援机器人大熊
美国Vecna机器人公司的战场提取辅助机器人(英文首字母为BEAR,俗称大熊),是一种人形救援机器人。
它设计成可以安全地代替人类士兵,且更强壮、更有灵活性,当然也不如真人士兵那样珍贵。大熊非常适合灾难救助,比如搜索因地震、火灾、泥石流造成的不安全建筑物,或进入生物、化学毒素或核辐射污染的地区执行任务。
它的两条“腿”上既装有轮子,又有各自独立的履带胎面,这实现了各种专业动作和变化能力,它可以站立在“膝部”、“臀部”或“脚”上,得到各种不同的行进高度。比如要钻进一堆废墟下狭窄的空间,它就可以以膝盖着地,半蹲着前进。
机器人蟑螂DASH
昆虫世界是机器人工程师灵感的沃土,有的机器人甚至做成了“真实昆虫加电子器件”的版本。但美国加州大学伯克利分校一位仿生学教授创制的DASH,倒是地道的“纯机器人”。
DASH的灵感来自于蟑螂,它的身体是硬纸板做的,体长10厘米,以手机和电子设备的废弃部件构造,每个成本不到1美元。它配备的基本设备包括手机用的那种相机,分辨率不高,优点是价格低廉;而除此之外几乎就只是一个Wi-Fi芯片了。
这种机器蟑螂令人难以置信的快速敏捷,每秒钟可以移动1.5米。硬纸板做成的身体几乎坚不可摧。你可以将一把机器蟑螂从10层楼的窗户摔下去,看着它们安全无恙地着地,然后匆匆离开,分头去执行任务。想象一下,在设备、资金往往不足的地震救援行动中,小巧价廉的DASH无疑是不可多得的资源。 凌启渝
[新民晚报]