無敵機(jī)器蟑螂
長久以來,昆蟲世界一直是機(jī)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(jià)卻又非常堅(jiān)固的機(jī)器昆蟲——Dash。Dash的設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)和Wi-Fi芯片。它最大的優(yōu)點(diǎn)是行動(dòng)非常敏捷,每秒可以“行走”1.5米,而且外殼堅(jiān)固,即使從十層樓上摔下來也毫發(fā)無傷,仍能健步如飛。對(duì)于預(yù)算有限的救援行動(dòng)而言,Dash的價(jià)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(duì)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(duì)性的制定營救方案。
火災(zāi)救援機(jī)器人
圖中的這個(gè)機(jī)器人看起來好像要把人體模型的頭部給吞進(jìn)肚子里,但實(shí)際上,它正在進(jìn)行模擬訓(xùn)練。這個(gè)機(jī)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(shí),它也可以應(yīng)用于自然災(zāi)害的救援。
該機(jī)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(hù)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(shí)為傷員輸氧。
遙感技術(shù)
遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測是從不同時(shí)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(shì)。發(fā)生災(zāi)難的地區(qū),利用遙感動(dòng)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(shí)時(shí)資料。
2011年3月11日,日本發(fā)生9級(jí)特大地震及海嘯,遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)快速提取受災(zāi)區(qū)域、統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jí)地震,災(zāi)后救援工作在流動(dòng)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(shí)時(shí)查詢藍(lán)帳篷位置,找到救援地點(diǎn)。
救災(zāi)帳篷遙感識(shí)別
蛇形機(jī)器人
這個(gè)蛇形機(jī)器人是由日本著名的救災(zāi)機(jī)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(gè)長約8米,寬約2.5厘米的機(jī)器人依靠裝有動(dòng)力裝置的尼龍繩索進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
雖然它的移動(dòng)速度較慢,大約每秒5英寸,但是它可以深入廢墟中的每個(gè)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(duì)實(shí)施營救。
履帶式機(jī)器人
雖然這個(gè)履帶式機(jī)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(yùn)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(gè)重達(dá)110公斤的傷員。
由于該機(jī)器人只安裝了標(biāo)準(zhǔn)紅外攝像機(jī),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(yùn)出危險(xiǎn)地帶。它還內(nèi)置有傳感器,可以在運(yùn)輸途中探測被困人員是否受傷流血。
無人機(jī)
近年來發(fā)展迅速的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)也成為地震搜救主要工具,無人機(jī)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(bào)道提供及時(shí)有效的報(bào)道素材。相較于其他專業(yè)搜救工具,消費(fèi)級(jí)無人機(jī)為大眾消費(fèi)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(jī)前往災(zāi)區(qū)蘆山縣進(jìn)行災(zāi)情播報(bào)。
輪滑式機(jī)器人
東京工業(yè)大學(xué)的Shigeo Hirose(廣瀨茂男)教授設(shè)計(jì)了三種不同類型的救援機(jī)器人,每種機(jī)器人都為某一特定的目的而設(shè)計(jì)。
第一種是蛇形機(jī)器人,它的每一面都有輪子,也就是說,無論這個(gè)機(jī)器人的哪一面朝上,它都可以自如移動(dòng)。
第二種是升級(jí)版的蛇形機(jī)器人,它使用的是踏板而非輪子,外殼更為堅(jiān)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(jī)器人,廣瀨茂男為它設(shè)計(jì)了可隨意轉(zhuǎn)換的機(jī)械腿,它可以檢查地形以確定最佳的移動(dòng)方式。在崎嶇不平的地面上行動(dòng)時(shí),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(jī)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(jī)器人
這個(gè)名為Quince的小型機(jī)器人由千葉工業(yè)大學(xué)所研發(fā)設(shè)計(jì)。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(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),并且還有一個(gè)機(jī)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(tái)紅外線傳感器和一臺(tái)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(yùn)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(hào),方便救援行動(dòng)。
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(jī)器人
在這個(gè)月的早些時(shí)候,英國華威大學(xué)的學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)研發(fā)出了一款用于地震救援的機(jī)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(jī)器人
這款人形機(jī)器人叫做BEAR,由美國維克那機(jī)器人公司所研發(fā)設(shè)計(jì),它是目前醫(yī)療機(jī)器領(lǐng)域中最“人形化”的機(jī)器人之一。它能夠代替人類在戰(zhàn)場進(jìn)行活動(dòng)。利用腿部的兩個(gè)獨(dú)立踏板,BEAR可以完成各種特殊動(dòng)作,并且可以依靠它的“膝蓋”、“臀部”和“足部”運(yùn)動(dòng)來改變身體的高度。維克那公司希望美國軍方可以引進(jìn)該機(jī)器人,來代替士兵應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)的戰(zhàn)場環(huán)境。
遠(yuǎn)程醫(yī)療
在災(zāi)情發(fā)生時(shí),需要進(jìn)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(shí),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(huì)忘了那些堅(jiān)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(shí)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(dòng)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(jìn)展。
(看看新聞網(wǎng)記者:常穎)
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