隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,尤其是最近幾年,江蘇無錫地區(qū)大量高層建筑、地下建筑和大型石化企業(yè)不斷涌現(xiàn),由于這些建筑和企業(yè)生產(chǎn)的特殊性,導致化學危險品和放射性物質(zhì)泄漏以及燃燒、爆炸、坍塌的事故隱患增加,事故發(fā)生的概率也相應提高。一旦發(fā)生災害事故,消防員面對高溫、黑暗、有毒和濃煙等危害環(huán)境時,若沒有相應的設(shè)備貿(mào)然沖進現(xiàn)場,不僅不能完成任務,還會徒增人員傷亡,這方面公安消防部隊已歷經(jīng)諸多血的教訓。尤其是當新消防法出臺后,搶險救援已成為公安消防部隊的法定任務,面對新時期面臨的新情況新任務,也為了更好地解決前述難題,消防機器人的配備顯得日益重要。
一、消防機器人概況
?。ㄒ唬C器人的定義。自機器人誕生的那天起,關(guān)于其定義的問題一直爭吵不休,原因在于其隨著社會的進步而不斷更新擴展新的功能,且更涉及到人類的問題,因此對其定義一直模糊。1987年國際標準化組織對工業(yè)機器人進行了定義:“工業(yè)機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機?!蔽覈茖W家對機器人的定義是:“機器人是一種自動化的機器,所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動化機器”。
?。ǘ┫罊C機器人發(fā)展歷史。機器人自60年代初問世以來,經(jīng)歷40余年的發(fā)展,己取得長足進步,社會各行各業(yè)皆可見其身影。從1986年日本東京消防廳首次在滅火中采用了“彩虹5號”機器人后,消防機器人就逐漸在滅火救災領(lǐng)域得到廣泛的應用,消防機器人技術(shù)也得到快速的發(fā)展。截至目前,消防機器人已經(jīng)穩(wěn)步向第三代高端智能機器人前進。
?。ㄈ┫罊C器人應用背景。
據(jù)最新數(shù)據(jù),無錫市高層建筑(在建不計)高達百米以上就有28棟,共有5162家化工企業(yè),另有蠡湖、惠山等隧道,地下廣場建筑以較多,此外,還將開建環(huán)城地鐵。由此可見,消防部隊將面對的火災和應急救援的形勢相當復雜。尤其是在高溫、有毒、易燃易爆等復雜環(huán)境中,為切實增強消防部隊撲救大火的能力,也為更好地保護廣大官兵的生命安全,配備消防機器人已勢在必行。消防機器人作為特種機器人的一種,在滅火和搶險救援中愈加發(fā)揮舉足輕重的作用。各種大型石油化工企業(yè)、隧道、地鐵等不斷增多,油品燃氣、毒氣泄漏爆炸、隧道、地鐵坍塌等災害隱患不斷增加。此類災害具有突發(fā)性強、處置過程復雜、危害巨大、防治困難等特點,已成頑疾。消防機器人能代替消防救援人員進入易燃易爆、有毒、缺氧、濃煙等危險災害事故現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集、處理、反饋,有效地解決消防人員在上述場所面臨的人身安全、數(shù)據(jù)信息采集不足等問題?,F(xiàn)場指揮人員可以根據(jù)其反饋結(jié)果,及時對災情作出科學判斷,并對災害事故現(xiàn)場工作作出正確、合理的決策。
二、國外發(fā)展狀況
國際上較早開展消防機器人研究的是美國和前蘇聯(lián),稍后,英國、日本、法國、德國等國家也紛紛開始研究該類技術(shù)。目前已有很多種不同功能的消防機器人用于救災現(xiàn)場。
眾所周知,日本的消防機器不僅技術(shù)引領(lǐng)全球,而且數(shù)量也全球之冠。相應的,其投入應用的消防機器人也最多。
美國的消防機器人亦處于技術(shù)頂點位置,其開發(fā)的消防機器人已具備較為成熟第三代功能。
三、消防機器人的優(yōu)缺點
?。ㄒ唬﹥?yōu)點
1、無生命損傷性。消防機器人作為一種無生命載體,在面臨高溫、有毒、缺氧和濃煙等各種危險復雜的環(huán)境時,在人力所不及之處可充分發(fā)揮其作用,大大減少消防人員傷亡。如若配備消防機器人,黃島油庫、“11.3”湖南衡陽大火釀成的悲劇本可以避免。
2、可重復使用性。消防機器人作為一種特殊武器裝備,在細心維護保養(yǎng)的同時,可反復多次使用,發(fā)揮其效能。
3、人工智能性?,F(xiàn)代機器人是人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡、計算機技術(shù)、自動控制、電力電子、模糊控制和機械工業(yè)等高端學科的結(jié)合體。而消防機器人作為特種機器人的一種,更是揉合了各項高新技術(shù)成果,機器人已是反應國家的技術(shù)先機與否的標志之一。各國政府技術(shù)部門、公司針對消防員面臨日趨復雜的應急救援的環(huán)境,在目前人工智能已成熟的前提下,結(jié)合了其他各項高新技術(shù),針對特殊情況開發(fā)出具有針對性的消防機器人??筛鶕?jù)現(xiàn)場實際情況,自主判斷實際危險情況來源,進行數(shù)據(jù)收集、處理、傳輸反饋、滅火等工作。
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1、維護保養(yǎng)復雜。由于消防機器人屬于高新技術(shù)的結(jié)合體,對操控、維護保養(yǎng)人員有一定的要求,專業(yè)方面要求有一定的知識,要定期舉行專業(yè)人員培訓,尤其是電子元件,或可能受到潮濕、濃煙和灰塵等影響,需要一定的維護保養(yǎng)知識基礎(chǔ)。
2、造價高昂。由于消防機器人屬于高等學科知識和各項先進高新技術(shù)的集合體,研制時間較長,研制經(jīng)費較高,且生產(chǎn)數(shù)量并不多,造成價格普遍昂貴,不能大量配備消防部隊。同時,各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡,政府財政撥出能力有限,也是其不能大量配備消防部隊的重要原因之一。
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消防機器人實戰(zhàn)要求的角度出發(fā)進行分類。
1、從主要功能上可分為:
?。?)滅火機器人
?。?)火場偵察機器人
?。?)危險物品泄漏探測機器人
?。?)破拆機器人
?。?)救人機器人
?。?)多功能消防機器人等。
2、從行走方式可分為:
?。?)輪式行走消防機器人
?。?)履帶式行走消防機器人
?。?)履帶輪式行走消防機器人等。