意大利地震发生之后,这些救灾机器人可能会帮上忙
在本周三,意大利中部山区发生了震撼全球的6.2级地震,造成了数百人的死亡和无数家庭的破碎。几乎与此缅甸的第二大城市曼德勒市附近也遭受了剧烈的6.8级地震的侵袭。救援工作正在紧张进行中,但伤亡人数仍在不断攀升。在这场灾难中,救援人员面临着巨大的危险和重重困难。地震后的废墟结构极不稳定,隐藏着巨大的风险。尤其对于那些涉及核、化设施的灾区,救援工作的危险性更是致命级别的。废墟中的大型机器设备难以穿越,使得救援工作无法高效展开。开发出能在复杂、狭窄空间中自由穿梭的机器人成为了地震救援领域的重要研究方向。
其中,一种名为“蟑螂机器人”的创新性技术引起了人们的关注。你可能会对这种生物感到厌恶,但蟑螂却有着非凡的钻缝技能。在地震中,大多数人的生命危在旦夕,是因为被困在废墟中无法及时得到救援。找到幸存者成为了救援工作的关键。科学家们从蟑螂身上获得了灵感,并借鉴其灵活的外骨骼结构来制造出机器人。
蟑螂的抗压能力令人惊叹。在实验中,当承受着高达体重的将近900倍的压缩力时,它们依然能在狭窄的缝隙中灵活移动而不受伤。这种惊人的抗压能力为科学家们提供了宝贵的启示。今年二月,加州伯克利大学的研究人员成功研发出一款机器人雏形,这款机器人借鉴了蟑螂灵活的外骨骼结构,更加适应狭窄崎岖的地面环境。它们能够在废墟中自由穿梭,为救援人员提供更广阔的视野和更准确的定位信息,帮助救援人员快速找到幸存者并展开救援行动。这款蟑螂机器人的出现为地震救援工作带来了新的希望,让我们共同期待它们在未来能够发挥更大的作用,拯救更多的生命。蟑螂机器人的奇迹:狭缝穿梭与废墟中的生命探测
你是否曾想过,一个如同儿童玩具汽车大小的机器人如何在狭窄的空间内游刃有余地穿梭,甚至在废墟瓦砾中寻找地震中的幸存者?这就是蟑螂机器人的非凡之处。以其灵活的身形,它能顺利通过狭窄的空间,即使这些空间的宽度不到它身高的一半。它的潜力不仅在于救援领域,更在于灾害现场的搜寻任务。而在地震多发国家日本,更是倾注了大量的人力和财力来研究这样的机器人技术。其中Quince机器人就是一个非常杰出的代表。
想象一下,一个儿童玩具汽车大小的Quince机器人,在废墟中寻找生命的迹象。它装有四组履带式轮子与六个电动马达,强大的机械臂能够打开阻挡的门户和递送食物等关键补给物资。而Quince的真正优势在于其先进的传感器设备。它的红外感应器不仅具备探测功能,同时也是二氧化碳探测器,能够准确地探测到人体的呼吸和体温状况。这使得它在灾难现场的生命迹象探测中发挥了巨大的作用,特别是在地震救援中。想象一下,当灾难发生时,这种机器人可以深入废墟内部,找到那些急需救援的生命,使得救援工作更为高效、准确。有了Quince这样的机器人伙伴,我们在灾难面前将更有信心与力量。在2011年日本福岛核电站的灾难中,Quince机器人发挥了巨大的作用。它不仅深入多个楼层,进行了辐射和温度的测试,而且还冒险进入了核反应堆建筑物内部,拍摄了许多清晰的照片。不幸的是,Quince在完成其艰巨的任务后并未成功返回,与控制中心失去了联系。随后,东电公司派遣的其他机器人也未能完成这项任务,它们在接近核反应炉时因受到致命的辐射而瘫痪。
在福岛第一核电站的炉心熔毁的危机时刻,东电公司尽管尝试使用多个机器人进行勘察,但这些机器人无一例外地在接近核反应炉时受到辐射破坏,无法继续前进。就在东电公司不得不向美国的机器人PacKBot求助,这是iRobot公司的产品。由于错过了控制核泄漏的最佳时机,PacKBot也未能挽回局面。
而在同一时期,美国国防部高级研究计划局(DARPA)的研究人员也参与了救援行动。他们意识到机器人在救灾方面的局限性和潜在价值。鉴于世界各地的自然灾害频繁发生,DARPA决定举办一场名为DARPA机器人挑战赛(DRC)的比赛。这场竞赛的目的是提高机器人在危险环境中的适应能力和性能,以应对未来可能的灾难情况。DARPA希望通过这场比赛推动机器人技术的发展,使得未来的机器人能够在灾难现场发挥更大的作用,为人类提供更多的帮助和支持。自2012年以来,DRC(灾难响应机器人挑战赛)已成功举办了三次。以2015年的比赛为例,参赛机器人在两天的激烈赛事中,被给予两次机会完成一项涵盖八项任务的障碍赛。这些任务包括开车、下车、进门、开启活阀、使用电钻破墙、穿越杂物地形、上楼梯和更换电缆插座。赛事设计灵感来源于福岛核灾,模拟了类似福岛第一核电厂事故的环境。为了更贴近真实情境,机器人与控制团队之间的内部沟通网络在比赛中需要中断30秒以上。
在2015年的DRC赛场上,来自韩国KAIST队的DRC-HUBO机器人凭借其出色的表现赢得了冠军。DRC-HUBO展现了惊人的敏捷性,它拥有两条腿,可以行走。但在必要时,它也可以采用跪姿,利用膝盖和脚上的轮子前进,这种姿势使其前进时更加稳定,能够更快完成任务且几乎不会摔倒。
DARPA(美国国防部高级研究计划局)的任务非常适合人形机器人完成。由于我们的环境大多为人类身体构造设计,如门的设计适合人形手来开关。人形机器人在某些复杂环境中表现出优势,如开门、开车等任务对于小型探测型机器人来说是无法胜任的。
为了应对自然灾害和各种社会问题的救援工作,研究人员一直在努力开发更为灵敏有效的机器人。尽管我们看到了在实验室中机器人的出色表现,但在意大利这场地震灾害中,我们并未看到智能机器人的身影。这表明,机器人从实验室走到废墟战场仍有一段距离需要跨越。
机器人技术
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