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航母上的消防机器人

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        航母、军舰和潜艇上,舱室封闭、走廊狭窄、内部环境如迷宫般复杂,一旦发生火灾事故,后果往往比陆上火灾要严重得多。于是,一款专门用于舰艇的消防机器人SAFFiR应需而生。它集多种先进技术于一身,能够像人类一样灵活地沿梯子爬上爬下,其红外摄像机可透过烟雾看清事故现场,灵敏的足部“六轴力/力矩传感器”使其在摇摆起伏的舰艇上也能够站稳身形,而且它还能够辨别人类的口语和手势指令,与人类进行互动,组成协同作战的团队。

 

集多项技术突破于一身

        这款航母消防机器人名为S A F F iR (Shipboard Autonomous Firefighting Robot,舰载自主型消防机器人)。这款消防机器人不但外形酷似人类,而且能够像人类一样灵巧地攀爬梯子。此外,最特别的是,它还可以通过人机交互程序与人类互动。

        舰艇上最不希望发生什么事?是火灾,其损失和人员伤亡往往比陆上火灾严重得多。因为一旦发生了,人们将无处可逃,跳到海洋里也不见得更好,尤其是当你身处航母上或者潜艇里。而且,更致命的是,舰艇上往往舱室狭小封闭,走廊非常窄且如迷宫般复杂,一旦发生火灾,逃不快且容易被浓烟熏死。因此,无论是在战时还是和平时期,舰艇上消防工作一直备受重视。而SA FFiR则有助降低这种风险。

        SA FFiR由美国国防部出资、美国海军研究实验室开发,是一款双足人形机器人,设计目标是帮助扑灭航母、军舰或潜艇上的火灾,其将在C H A R L I-L 1机器人的基础上进行升级改造。C H A R L I-L 1机器人由美国弗吉尼亚理工大学制造,该大学和宾夕法尼亚大学都是SA FFiR项目的合作方。

 

动作像人类一样精确流畅

        一大突破就是,SA FFiR的胳膊和腿能够像人类四肢一样活动,其动作精确、流畅,这有赖于两大技术:第一,其安装有多个精密传感器,可提供持续的环境反馈;第二,它的钛合金弹簧模拟人类关节,可使之完成那些流畅动作。SA FFiR选择设计成人形机器人是鉴于舰艇的独特环境:狭窄的走廊、必须垂直进出的舱口、舷梯和众多的梯子……这导致迄今为止许多为船舱或潜艇设计的军事机器人都不得不非常迷你,否则进出不便。但即使如此,这些大多靠轮子或者履带运动的机器人,仍然难以独立应付舰艇上的复杂“地形”,即使有些能够上下楼梯,也不够灵活快速。而SA FFiR则不同,它就像人类一样,可以在狭窄的走廊里跑来跑去,还能够在舰船内的梯子上爬上爬下,自如穿梭在迷宫般的军舰和潜艇里。

        SA FFiR具备出色的手眼协调能力,它能够手持消防水龙头灭火,还能够投掷灭火手榴弹。这种精确的协调性也是军用机器人的一大最新技术成就。就在上周,美国国防部先进研究项目局(D A R PA )资助的研究人员刚刚推出了第一款“能够执行复杂任务”的机器人,例如“用自己的双手打开门锁”。

能够与人类互动协同作战

        所有这些似乎已经够疯狂了,但最有趣的突破却是SA FFiR机器人与人类的互动能力。SA F F iR有一个界面,不但让它能够理解人类的手势,而且可以做出回应,它甚至还可以理解人类的自然口语。据美国海军研究实验室宣布,他们的目标是实现人类和机器人“像一个团队一样协同作战”。另一款正在开发中的美国军用机器人A lphaD og,其团队也有类似的研发概念。A lphaD og这种四足机器人将被安装视觉传感器和一个界面,并将拥有更优越的“听觉功能”,可按照士兵“停”、“坐下”和“过来”等指令做出相应动作,能够和士兵们“像训练有素的动物和训练者之间很自然地交流”。

        而对于SA FFiR机器人来说,即使没有获得“手势”指令,他也能够熟练地追随自己的人类上级,因为其设计程序当中有一项就是追随人类视线。因此,当SA FFiR的长官注意到了左边的火焰,那么SA FFiR机器人将在同一时间看到,而且它还能够观察到更多的情形。因为SA FFiR的视觉传感器和红外摄像头使之能够在非常恶劣的环境中,透过浓烟看清事物。

电池只能支持30分钟

        它的上半身,将能操作灭火设备,例如喷射干粉灭火,投掷灭火手榴弹等。SA FFiR机器人的下半身,将能够在各个方向行走和穿越障碍。而且,有赖于其足部的“六轴力/力矩传感器”,即使舰艇处在汹涌起伏的海洋环境中,SA FFiR也能够保持平衡。

        一旦这些技术完全实现了,那么SA FFiR就可以像人类消防员一样处理复杂情况,且不必担心被熏死或灼伤。不过,SA FFiR也存在一个短板,其电池会在30分钟内耗尽,不论火势是否得到控制,到时候它都会停止工作。所以,还是希望SA FFiR能够尽快扑灭火灾吧。

 

 

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