Satoshi Tadokoro先生是IEEE RAS现任主席,在昨天上午的世界机器人大会主论坛上,他向大家介绍了日本灾后救援所使用的各类机器人。以下是机器人网(jqr.com)整理的发言要点。
救灾过程包括搜救、应急救援、重建。所以需要对所造成的问题进行调查,更重要的是要在灾难发生之前就做好准备。包括对一些建筑进行调查,同时也要加强它的防震功能。所以在一些人类无法进入的地方,机器人是可以发挥作用的。比如日本的福岛核电站发生泄漏之后人不能进去,只能让机器人“探险”。
最早使用在福岛核电站调查当中的机器人名叫Queens,Tadokoro先生也参与了它的开发。
它可以从一层到二层和三层,然后实时检测核电站内部的情况,而且可以拍到内部反应堆的照片,提供了非常好的信息给我们对福岛核电站的泄漏事件作出回应和相应的救援措施,包括对核辐射的水平作出反应。
当时反应堆内的温度高达98度,日本政府和东京电力公司都要求重启核反应堆的冷却系统,但他们并不清楚内部的详细情况,这时就用到机器人了。Queens机器人对里面的情况进行调查,然后给人们提供了大量数据。之后它又进行了多次行动,一个月之后温度降下来了。
在这个经验的基础上,日本政府又启动了几个项目。救灾机器人不仅仅是针对核电站的灾难,还有所有的自然和人为灾害。机器人主要是用于救援和防灾,因为在有些情况下是高风险的,而且用人的话效率不高,所以就要使用机器人。但机器人在这个领域使用也有一些问题,最大的问题就是技术太脆弱了。比如会议厅里机器人可以很好地移动,而且很好使用,但是在灾难的现场就不好这样移动了,也移动不起来,因为技术太脆弱了。它的摄像系统、成像系统在正常情况下什么都可以看见,但是很黑的话就看不见,或者在雾里面也看不见,如果风速很快或者雨很大的话它也看不见,所以这种脆弱性必须要解决。
有的时候亚洲地区会发生很多地震,我们也需要使用机器人救援,就像在福岛核电站一样。这个无人机可以长期飞行,配合地面的机器,提供整个区域的鸟瞰图,另外在强风的状态下也可以通过这个机器人负载的几个摄像头形成一个立体的照片。机器人获得的信息很快就回馈到了操作员那里,操作员就可以进行及时的调整,也有震度感应器,碰到某个物体的时候会感应或者判断这个物体的大小。为了能够高精确度地完成任务,日本研究人员提高了建筑机器人的能力,要比现有的机器人效果更好,而且烟和霾都不会对它造成影响。因为摄像头是自带光的,所以在黑暗和雾中也可以看得清楚。
这种救灾机器人主要是用于在石堆当中发现遇难者和幸存者,人们把它和搜救犬进行对比,通过现场的一些摄像头和图像识别的方式,它可以识别人的鞋或者其它的衣物。鞋是用桔色来表现的,加上机器学习和人工智能,机器人可以自动地去发现那些已经储存进去的图片。
这只搜救狗找到了要援救人员的位置,受害者就在这个管子里面,由于图像识别的功能,我们就能够自动地识别出这个受害者,这样的话整个搜救能力都得以大幅度提升。
最后是著名的蛇形机器人。这个机器人上面有RM传感器,可以调整爆炸时的压力,所以无论是在水平还是在竖直的管道当中都可以爬行,甚至可以在管子内部进行爬行,或者通过扩张的压力挤住管子进行爬行。我们可以通过声音的传输计算距离,甚至在不平的地面上也可以进行移动,它可以通过身体的扭曲进行移动,这种蜿蜒的机器人能够在一些人类难以接触的工厂或者地理位置进行探索。 这种轻型蜿蜒机器人可以在坍塌的房屋下面搜救受害者,可以很快地帮助我们找到受害者,并且很好地勘探出周围的环境。这种非常灵活的蜿蜒机器人加上线缆能够进入到一些非常狭窄的空间当中,也能实现远程遥控,通过远程遥控能够远程看到触摸里面的环境,搜救的过程当中可以很好地了解周边的环境。这种机器人能够在一些狭小的环境当中更好地搜寻受害者,10米长的电缆再加上一些振动器能够用分散型的驱动进入到不同的地方,通过远程控制能够触摸、看见并且听见这种环境的情况,搜救的过程当中能够有更清晰的认识。
通过多振动传感器,这个机器人能够预估前面要接触物体的距离,并且这种振动的传感器也能够实时回传数据。机器人能够通过视觉识别的技术发现里面的东西,随着进入的空间越来越深,甚至可以用麦克风的声音传输来探索周边的环境。我们可以通过这些远程信息判断机器人的位置,通过这种多麦克风的配置和声音的传输很好地判断它的位置。我们可以看到机器人通过这种方式就能够找到受害者,并且对周边环境进行研究。灾害是非常常见的,在全世界都是一样的,并且包括洪水,中国、日本和世界其它国家水都是非常常见的灾害,而日本用于灾后救援的机器人有很多,所以各国需要在技术领域进行合作。“一带一路”是一个非常重要的概念,可以推进各国的合作。灾后机器人能够在灾后的响应、复苏和预防发挥非常重要的作用。