無敵機器蟑螂
長久以來,昆蟲世界一直是機器人工程學(xué)領(lǐng)域靈感來源的沃土。加州大學(xué)伯克利分校的一位仿生學(xué)教授發(fā)明了一款極其廉價卻又非常堅固的機器昆蟲——Dash。Dash的設(shè)計受到了蟑螂的啟發(fā)。它的體積比一美元紙幣還要小,內(nèi)部的元件是用手機和其他電子器件的廢棄部分所組裝而成的,而“身體”則是由硬紙板做成的。
它內(nèi)置有低分辨率照相機和Wi-Fi芯片。它最大的優(yōu)點是行動非常敏捷,每秒可以“行走”1.5米,而且外殼堅固,即使從十層樓上摔下來也毫發(fā)無傷,仍能健步如飛。對于預(yù)算有限的救援行動而言,Dash的價值不可估量。
工業(yè)內(nèi)窺鏡
工業(yè)內(nèi)窺鏡在日常多用于檢測細(xì)小管道、工業(yè)設(shè)備內(nèi)部金屬疲勞和結(jié)構(gòu)探傷等,而在地震中,則成為搜救的“奇兵”。生命探測儀只能確定廢墟中是否有生命跡象,而對廢墟內(nèi)部情況則無法探知,工業(yè)內(nèi)窺鏡纖細(xì)靈巧的身材使它可以很容易的從廢墟縫隙深入到垮塌建筑的內(nèi)部,伸縮自如,由光纖傳輸照明光以及顯微攝像,能夠?qū)崿F(xiàn)360度全景觀察,救援人員通過監(jiān)視器就能掌握廢墟中傷員的準(zhǔn)確位置和身體狀況,有針對性的制定營救方案。
火災(zāi)救援機器人
圖中的這個機器人看起來好像要把人體模型的頭部給吞進肚子里,但實際上,它正在進行模擬訓(xùn)練。這個機器人來自東京消防廳,名叫RoboCue,用于火災(zāi)救援,它可以在事故現(xiàn)場,尤其在爆炸現(xiàn)場,定位并安全救出被困人員,同時,它也可以應(yīng)用于自然災(zāi)害的救援。
該機器人身上安裝有超聲波傳感器和紅外線攝像頭,可以搜尋并定位被困人員,然后將傷員輕輕地拖到救護車上并轉(zhuǎn)移到安全地帶。而且它還攜帶有氧氣瓶,可以隨時為傷員輸氧。
遙感技術(shù)
遙感動態(tài)監(jiān)測是從不同時間或在不同條件下獲取的同一地區(qū)的遙感圖像中,提取和量化地物變化信息的過程。該技術(shù)在災(zāi)害應(yīng)急工作中能發(fā)揮其巨大優(yōu)勢。發(fā)生災(zāi)難的地區(qū),利用遙感動態(tài)技術(shù),可快速提取受災(zāi)范圍、監(jiān)測受災(zāi)情況,為災(zāi)后的救援工作提供實時資料。
2011年3月11日,日本發(fā)生9級特大地震及海嘯,遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)快速提取受災(zāi)區(qū)域、統(tǒng)計受災(zāi)面積、分析海嘯沿岸的受災(zāi)程度。
ENVI變化檢測工具提取受災(zāi)區(qū)域
統(tǒng)計受災(zāi)面積
分析海嘯沿岸的受災(zāi)程度
2010年1月12日海地發(fā)生7級地震,災(zāi)后救援工作在流動安置的藍(lán)色帳篷中展開,利用遙感與GIS一體化技術(shù),將利用ENVI從影像上獲取藍(lán)帳篷位置信息這一遙感工作流,用ArcGIS Server發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上,可供任何人登錄網(wǎng)站實時查詢藍(lán)帳篷位置,找到救援地點。
救災(zāi)帳篷遙感識別
蛇形機器人
這個蛇形機器人是由日本著名的救災(zāi)機器人研究專家Satoshi Tadokoro(田所悟志)所研發(fā)的,主要用于搜尋被困人員。這個長約8米,寬約2.5厘米的機器人依靠裝有動力裝置的尼龍繩索進行驅(qū)動。
雖然它的移動速度較慢,大約每秒5英寸,但是它可以深入廢墟中的每個角落,還可以爬坡。它安裝有針孔攝像頭,可以將拍到的圖像傳給救援人員,幫助他們了解了解受災(zāi)區(qū)域的內(nèi)部情形。它曾在佛羅里達(dá)的一次停車場坍塌事故中幫助救援隊實施營救。
履帶式機器人
雖然這個履帶式機器人外表看上去既像棺材又像坦克,但它履行的卻是救死扶傷的職責(zé)——將被困人員運往安全地帶。它由日本橫濱的警視廳研發(fā),最多可承受一個重達(dá)110公斤的傷員。
由于該機器人只安裝了標(biāo)準(zhǔn)紅外攝像機,因此它的搜尋功能有限,但是它的“遙控臂”可以將被困人員安全運出危險地帶。它還內(nèi)置有傳感器,可以在運輸途中探測被困人員是否受傷流血。
無人機
近年來發(fā)展迅速的消費級無人機也成為地震搜救主要工具,無人機可快速起降,傳回的影像資料為救援工作提供了高效、準(zhǔn)確的信息,還為新聞報道提供及時有效的報道素材。相較于其他專業(yè)搜救工具,消費級無人機為大眾消費品,使用較普遍,在四川雅安地震中,成都市民彭希果等3人便曾使用無人機前往災(zāi)區(qū)蘆山縣進行災(zāi)情播報。
輪滑式機器人
東京工業(yè)大學(xué)的Shigeo Hirose(廣瀨茂男)教授設(shè)計了三種不同類型的救援機器人,每種機器人都為某一特定的目的而設(shè)計。
第一種是蛇形機器人,它的每一面都有輪子,也就是說,無論這個機器人的哪一面朝上,它都可以自如移動。
第二種是升級版的蛇形機器人,它使用的是踏板而非輪子,外殼更為堅固,并且可以防水防塵,能夠在更嚴(yán)酷的環(huán)境下工作。
第三種就是圖上所示的輪滑式機器人,廣瀨茂男為它設(shè)計了可隨意轉(zhuǎn)換的機械腿,它可以檢查地形以確定最佳的移動方式。在崎嶇不平的地面上行動時,相比踏板,支架的靈活性更佳。但在平地上,不管是速度、能量需求還是穩(wěn)定性上,輪子的表現(xiàn)都更為優(yōu)異。機器人可以通過檢查地形來確定究竟使用支架還是輪子。
呼吸探測機器人
這個名為Quince的小型機器人由千葉工業(yè)大學(xué)所研發(fā)設(shè)計。雖然它體積非常小,和小孩子的玩具車差不多,但是它安裝有四組輪子、踏板和六個電動發(fā)動機,并且還有一個機器臂用來開門、傳遞食物等生活必需品。最重要的是,它還內(nèi)置有一臺紅外線傳感器和一臺二氧化碳傳感器,用于探測人的呼吸和體溫狀況。
社交新媒體
網(wǎng)絡(luò)社交的發(fā)展無疑讓信息得已更迅速的傳播,這在緊急事故面前彌足關(guān)鍵。此次尼泊爾地震發(fā)生后,谷歌推出了一款名為“Person Finder(找人)”的工具,這款“找人”工具最早運用在2010年的海地大地震事件,之后多次在包括2011年的日本大地震與海嘯、2013年四川雅安地震以及波士頓馬拉松的炸彈襲擊等緊急事故中也發(fā)揮了重要作用。
Facebook也推出類似“Person Finder”的“Nepal Earthquake Safety Check(尼泊爾地震安全檢查)”,幸存者可以發(fā)出安全信號,方便救援行動。
當(dāng)然,生命面前,我們應(yīng)該保持最基本的尊重,切勿隨意發(fā)或傳播假消息,為搜救造成更大困擾。
Kinect地震救援機器人
在這個月的早些時候,英國華威大學(xué)的學(xué)生們設(shè)計研發(fā)出了一款用于地震救援的機器人,它的特殊之處在于它的主要傳感器是Kinect,而不是常用的激光雷達(dá)。相較于Kinect,激光雷達(dá)更昂貴,而且效率不高(它只能顯示二維平面影像)。而Kinect測距儀可以傳送三維圖像資料,在地震中可以幫助救援人員定位被困人員。
人形機器人
這款人形機器人叫做BEAR,由美國維克那機器人公司所研發(fā)設(shè)計,它是目前醫(yī)療機器領(lǐng)域中最“人形化”的機器人之一。它能夠代替人類在戰(zhàn)場進行活動。利用腿部的兩個獨立踏板,BEAR可以完成各種特殊動作,并且可以依靠它的“膝蓋”、“臀部”和“足部”運動來改變身體的高度。維克那公司希望美國軍方可以引進該機器人,來代替士兵應(yīng)對危險的戰(zhàn)場環(huán)境。
遠(yuǎn)程醫(yī)療
在災(zāi)情發(fā)生時,需要進行大量的施救,不過在道路受阻,專家醫(yī)生無法快速到達(dá)災(zāi)區(qū)時,遠(yuǎn)程醫(yī)療便提供了快捷有效的救援援助。
當(dāng)然,我們不會忘了那些堅守在在搜救一線的官兵、醫(yī)療人員以及搜救犬,他們才是我們最后的希望。
中國救援人員在尼泊爾震災(zāi)區(qū)
地震的破壞力是巨大的,其實我們迫切需要的技術(shù),是能有效預(yù)測地震。 幾千年前,人們通過震前地下水異常變化來預(yù)測地震。直到公元138年2月28日發(fā)生于甘肅金城、隴西地震中,人類歷史上第一次用測震儀器(張衡的候風(fēng)地動儀)。如今兩千年過去了,地震預(yù)測仍然沒有得到最有效的進展。
(看看新聞網(wǎng)記者:常穎)
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