救援機器人RoboCue

 

 

蛇形機器人Snakebot

 

 

履帶式機器人「爬行者」

 

 

輪滑式救助機器人

 

 

呼吸探測機器人Quince

 

體感(Kinect)搜救機器人

 

 

更像「熊」的人形機器人

 

 

 「不死的小強」機器人

 

    新視野

    屢經地震浩劫以及對機器人學的熱衷，令日本民族在搜救機器人領域的研究非常先進。據美國《大眾科學》在線版3月12日文章稱，儘管目前東部海岸地區的大地震對日本造成了巨大的物質損失和人員傷亡，但借助先進的現代科技，加之一貫令世人印象深刻的防災準備，這個國家正在盡最大可能搜救倖存者，並努力將災難造成的損失降到最低。

    《大眾科學》指出，就當前科技水平而言，預報地震依舊是那麼「不靠譜」。地震學尚無法在震前一天給出準確預測，更罔論提前一個月做好準備了，所以減輕地震的損害，往往是災後搜救策略的重點。

    亦因此，地球上最易發生地震的兩個地區，恰恰也是這個世界上機器人學最發達的前沿。日本處在所謂的「太平洋火線」上，在這裡太平洋板塊與亞洲大陸板塊經常劇烈碰撞，使這個國家無時不需要應對頻繁地震的危險，也就此衍生出了獨特的依靠機器人實施災難救助的技術。

    而據最新消息，日本文部科學省3月13日宣佈，正在運送防災機器人前往福島縣第一和第二核電站周邊，將在人員不宜靠近的放射性物質含量極高的場所從事救災。

    救援機器人RoboCue

    機器人RoboCue展開動作時看上去就像要把傷者「生吞」了，但實際上這個機器人正在實施救援操作。RoboCue是菊池製作所針對日本東京消防廳開發的救援機器人，能進入人類救援隊不能去的地方尋找受害人，比如火勢兇猛的房屋、爆炸或瀰散毒氣的現場。它配備超聲波傳感器、紅外照相機，先使用兩個試探臂識別受傷者，再緩緩地用雙臂將傷員裝載到一張雪撬樣的床上，撤回到安全地帶，如果需要的話，它還能提供隨身攜帶的一個氧氣罐。

    蛇形機器人Snakebot

    這款蛇形機器人由日本救災機器人研究人員發明，超薄、長26英尺，配備有針孔攝像機，更注重於搜尋功能。

     Snakebot獨特之處在於，它能依靠電機驅動的尼龍刷毛推動自身前行，就像蛇的鱗片一樣。雖然移動速度並不十分快，但可以深入災後廢墟的各個狹小角落，還能攀爬20度角的傾斜面。而它的相機可傳送回圖像，讓救援人員瞭解並控制災區裡的情況。在加入到這次日本地震救援之前，Snakebot已成功應用，參與過美國佛羅里達一次停車場崩塌救援行動。

    履帶式機器人「爬行者」

    「爬行者」(Crawler)長了個倒霉的外殼——很多人認為它像個裝了履帶的棺材，但實際上正好相反，這款機器人是一個生命保衛戰士，能將災害遇難人員轉移到安全地帶。

    該機器人由日本橫濱警察署研發設計，它的內部是舒適的空間，承載極限是250磅，可作為「艙體」將人們安置轉移。雖然它的搜救功能有限，僅配備一台標準紅外攝像機，但該機器人的主要作用是將被困人員運出危險區域並保證過程安全，相當於一架「電子擔架」。而在「艙體」內安置的傳感器，還可以在轉移途中監測傷者的出血流量和其他生命體征。

    輪滑式救助機器人

    東京工業大學教授廣瀨茂男曾設計了三代救援型機器人，每款都在上一代的基礎上進行微調。其中第一款是一個蛇形機器人，配備多個輪子；第二款則為升級版，仍然是蛇形的，但把輪子換成了履帶，以使其更牢固，也更容易適應惡劣環境；而在第三款中，廣瀨茂男希望它能以最佳的運動方式出現。

    眾所周知，在不平坦之地，腿可以調整步伐，顯然比履帶更有優勢；但如果地勢一馬平川，輪子則又快又穩，對機器人來說所需的能量也更小，因此比前兩種方式更為可取。廣瀨茂男這次的設計正是一個可以根據需要而靈活地將「腿」變換成輪子、改以輪滑方式前進的機器人。據英國廣播公司(BBC)網站介紹，第三款機器人的設計靈感來自於旱冰鞋，主要追求在地面上的速度，由於其可以在地形轉換時用「腳」代替輪子前進，因此在災難救援中顯得更為靈活敏捷。

    呼吸探測機器人Quince

    機器人Quince的製造者是日本千葉工業大學。Quince身量雖小但功能獨特，據美國物理學家組織網描述，其大小僅和兒童的遊樂車相當，卻裝有4對輪子，還有履帶和6個電動機。它與眾不同的機械臂能打開門把手，遞送食物或其他所需品。而它除了救援機器人「標配」的紅外傳感器外，還裝備有一個二氧化碳傳感器，用來檢測人體的呼吸和體溫。

    體感(Kinect)搜救機器人

    「夥計，還有什麼是它做不了的嗎？」微軟的體感周邊外設Kinect讓無數人發出感歎。全息影像、搖滾光碟、外科手術設備……Kinect已經參與到所有與圖像檢測有關的市場。但在更早些時候，英國華威大學的學生們製造出一款使用Kinect作為主傳感器的地震搜救機器人，代替了激光雷達這種昂貴而低效的二維傳感裝置。

     Kinect搜救機器人的區域搜尋裝置可以傳輸三維地圖，這對於救援隊救助遇難者而言，有著無比的價值。和其他救援機器人一樣，它也可深入到人類無法到達的地方，同時還能繪製出營救線路。因此嚴格地說，它更類似於一個「偵察機」而非純粹的機器人。

    更像「熊」的人形機器人

    外形來看，這款人形機器人應該叫熊型機器人，而它的研發者——美國的維克那機器人公司就將它命名為BEAR(熊)。

     BEAR作為戰地輔助機器人，是迄今為止最接近人類的救助機器人之一。其設計本源是為了在某些場合替代人類，比如以更加強壯及耐用的特性在戰場上頂替士兵，或者用來代替人類實施救死扶傷。BEAR的「腿」上裝備了兩隻獨立的踏板，並可通過它的「膝蓋」「腳踝」和「腳」來改變其高度，以便能夠應對任何特殊的移動。設計者維克那公司希望美國軍方能夠將他們的產品帶到各種危險的情況當中去大展身手，當然就包括災後救援。

    「不死的小強」機器人

    對於機器人工程師來說，昆蟲界總能給他們帶來豐富的靈感，目前甚至已經可以將神經控制裝置應用到昆蟲身上。然而，加州大學伯克利分校毫系統仿生實驗室一名教授研製的Dash，卻是一個如假包換的純機器人。號稱「終極便宜、終極堅強」的Dash，其設計靈感來自於最常見的、人人喊打的蟑螂，是用廢棄手機等電器的零件加上紙板做成的。每隻的造價不超過1美元。    

    對於這只機器人界的蟑螂或者「電子小強」來說，雖然身長只有10厘米，僅配備了手機的低分辨率攝像頭和無線芯片等基礎裝備，但是卻超乎預料地敏捷與快速，能以每秒鐘5英尺的速度前進，而且用紙板做成的軀幹對損傷幾乎免疫。對於預算緊張的災難救援行動而言，Dash也許會帶來難以想像的幫助。