救援机器人的研究现状与发展趋势
中国地震救援机器人技术发展现状及趋势
探讨了其核心技术，指出了其发展趋势，以期为今后学者在地震救援机器人领域的研究提供参考。
地震救援机器人概述地震救援机器人是应用于震后搜救、破拆和伤员运输的机器人，其灵活性高，越障能力强，大多依靠远程操控执行任务。
地震救援机器人在很大程度上帮助了救援人员，在高危或复杂环境中，机器人可以代替人类执行一些危险性较高的任务，并迅速传输回有效信息，为救援人员提供参考，辅助制定救援计划。
地震救援机器人硬件部分底盘地震救援面临复杂地形，不仅有楼房倒塌所形成的狭小空间，还有山体崩塌造成的道路中断。
因此，地震救援机器人需要具备拥有良好通过性的底盘，进而适应不同地形，具有良好的越障能力以及稳定性。
笔者经过大量的文献调查，总结出以下三种底盘结构：履带式、轮式、足式。
针对以上三种结构，笔者分别都进行了调查与分析。
履带式履带式机器人是研究者使用最多的结构，徐若涵 北京师范大学附属中学高三学生，担任校机器人社团社长。
自2013年起开始接触机器人，多次参加机器人竞赛，并屡获国内外大奖。
2016年经选拔进入北京市青少年后备人才“拔尖人才”项目，在北京航空航天大学机器人研究所刘荣教授的指导下,进行机器人方向专业研究，并有完整课题制作。
地震救援机器人的三种底盘结构在机器人的底盘中安装履带轮或适应救灾环境的履带，越障进入灾区进行搜救。
履带在机器人底盘一体成型，由于救援现场地形复杂，所需选装的履带都相对较重，可以大幅度减少路况对于机器人整体的影响，故其相较于轮式和足式结构而言，在稳定性中略胜一筹。
此外，履带对于机器人的保护比其余两种结构都好，在救灾过程中防护能力更强。
但履带式机器人的缺点也是非常明显的，其机动能力差，比较笨重，不方便在救灾区域进行小范围灵活移动，在这方面轮式和足式结构就会略胜一筹。
履带式机器人的研究已经较为成熟，可以在实际场景中投入使用，所以很多公司都相继推出了履带式救援机器人。
例如，山东国兴智能科技有限公司生产的履带救援机器人，已经在实际救援中得到应用，并且该公司与国内多家高校和科研院所都建立了长期89 2018年第5期90机器人产业 | ROBOT INDUSTRY。
机器人在紧急救援中的智能化应用研究
机器人在紧急救援中的智能化应用研究在当今社会，各种自然灾害和人为事故频繁发生，给人们的生命和财产安全带来了巨大威胁。
在紧急救援工作中，时间就是生命，如何快速、高效地实施救援行动成为了关键。
随着科技的不断发展，机器人作为一种智能化的工具，正逐渐在紧急救援领域发挥着重要作用。
一、机器人在紧急救援中的应用场景（一）地震救援地震往往会导致建筑物倒塌，形成复杂的废墟环境。
救援机器人可以进入这些危险区域，利用传感器和摄像头探测生命迹象，为救援人员提供准确的位置信息。
它们还可以携带小型工具，协助清理障碍物，开辟救援通道。
（二）火灾救援火灾现场充满了高温、浓烟和有毒气体，对救援人员的生命安全构成极大威胁。
消防机器人可以代替人类进入火灾现场，进行灭火作业和侦查工作。
它们能够承受高温环境，携带灭火设备，有效地控制火势蔓延。
（三）水上救援在水上救援中，机器人可以快速到达事发地点，搜索落水人员。
一些水上救援机器人还具备救生圈投放和拖拽功能，能够及时救助遇险者。
（四）矿山救援矿山事故发生后，井下环境复杂且危险。
救援机器人可以深入矿井，检测瓦斯浓度、氧气含量等环境参数，为救援决策提供依据。
同时，它们还可以协助运输救援物资和设备。
二、机器人在紧急救援中的智能化技术（一）环境感知技术救援机器人需要具备强大的环境感知能力，能够实时获取周围环境的信息。
通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等多种传感器的融合，机器人可以构建精确的环境地图，识别障碍物和危险区域。
（二）自主导航技术在复杂的救援场景中，机器人要能够自主规划路径，避开障碍物，快速到达目标位置。
基于深度学习和强化学习的自主导航算法，能够让机器人根据环境变化灵活调整行动路线。
（三）智能控制技术救援机器人的操作需要高度精确和灵活。
智能控制技术可以使机器人根据不同的任务需求，调整自身的运动姿态和动作力度，完成各种复杂的救援任务。
（四）人机交互技术为了更好地与救援人员配合，机器人需要具备良好的人机交互能力。
2024年消防机器人市场发展现状
2024年消防机器人市场发展现状概述消防机器人是一种能够执行救援和灭火任务的自主机器人，被广泛应用于消防领域。
随着技术的不断进步和市场的需求增加，消防机器人市场正在快速发展。
本文将探讨消防机器人市场的现状和未来发展趋势。
市场规模与趋势市场规模消防机器人市场正在保持稳定的增长趋势。
根据市场研究和调查公司的数据，消防机器人市场在2020年的规模达到了XX亿美元，并预计在未来几年将以年均XX%的复合增长率增长。
市场驱动因素消防机器人市场的增长主要由以下几个因素驱动：1.火灾事故频发：近年来，火灾事故频发，特别是在一些高风险行业和地区，如工业厂房和城市高层建筑。
消防机器人的应用可以提高灭火效率，减小人员伤亡和财产损失。
2.技术进步：随着人工智能、机器视觉、机器学习等技术的快速发展，消防机器人的性能不断提升。
新技术的应用使得消防机器人具备更高的自主性、环境适应能力和工作效率。
3.政府支持：政府对消防机器人市场的发展给予了积极支持，通过出台相关政策和资金扶持措施，推动了市场的快速增长。
市场预测未来几年，消防机器人市场有望保持快速增长。
预计市场规模将在2025年达到XX亿美元。
随着技术的进一步发展和应用场景的扩大，消防机器人市场的潜力巨大。
市场竞争状况市场主要参与者目前，消防机器人市场的竞争格局较为分散，主要参与者包括：1.公司A：公司A是市场的领导者，该公司拥有先进的技术和广泛的产品线，在市场上具有较高的市场份额。
2.公司B：公司B是公司A的主要竞争对手，该公司通过不断创新和研发新产品来提升市场竞争力。
3.公司C：公司C在市场上处于劣势地位，但通过与其他公司的合作和市场拓展，正在努力提升自身的市场影响力。
竞争策略为了在激烈的市场竞争中取得优势，参与者采取了以下竞争策略：1.技术创新：公司不断进行研发，推出具有创新技术和功能的新产品，以满足市场需求。
2.市场渠道拓展：通过加强与分销商和合作伙伴的合作，扩大市场渠道，提高产品的销售和推广能力。
机器人在救援行动中的发展现状与未来趋势分析
机器人在救援行动中的发展现状与未来趋势分析随着科技的快速发展，机器人在各个领域逐渐展现出巨大的潜力。
在救援行动中，机器人的作用也越来越凸显。
本文将从机器人在救援行动中的应用现状出发，探讨其未来的发展趋势。
一、机器人在救援行动中的应用现状1. 无人机救援无人机在救援行动中发挥着重要作用。
它们能够高空俯瞰，搜寻失事点和受困人员，传送实时影像与数据，为救援人员提供准确的信息。
此外，无人机还可以通过空投物资、置放浮标等方式提供急需物资，极大地提高了救援效率和成功率。
2. 水下机器人水下机器人被广泛应用于水下探测与搜救任务中。
例如，在船只沉没事故中，水下机器人能够深入水下，搜索失事船只、搜救幸存者，并辅助进行水下行动，如切割结构、固定浮体等。
水下机器人的灵活性和高效性使得人们对于救援行动在水域中的安全性更加有信心。
3. 小型救援机器人由于灾难发生的环境常常十分危险，救援人员的生命安全往往备受威胁。
小型救援机器人的出现改变了这一现状。
他们可以代替人类进入危险区域，执行各种任务，如搜索失事点、探测生命迹象、提供救援物资等。
这些机器人具备了足够的适应性和机动性，减少了救援人员的风险，提高了救援效率。
二、机器人在救援行动中的未来趋势1. 人工智能技术的应用随着人工智能技术的不断进步，在救援行动中，机器人将能够实现更加智能化的操作。
通过深度学习和强化学习等技术的应用，机器人可以更好地识别、分析和解决问题。
例如，在搜救任务中，机器人可以通过分析图像识别出受困人员的位置，并选择最佳的救援路径，从而提高救援效率。
2. 多机器人协同作战未来的救援行动中，多机器人协同作战将成为主要趋势。
通过实现机器人之间的通信和合作，救援行动的效率和成功率都将得到提升。
例如，无人机能够与水下机器人实现联动，共同完成海上搜救任务。
这种协同作战的模式将大大加强各种环境下的救援能力。
3. 可穿戴式机器人可穿戴式机器人是未来救援行动中发展潜力巨大的领域。
灾难搜救机器人研究现状与发展趋势
至鸯虽；塞壁堡整塑墨△监嚣堡鉴量蕉壁塑塑灾难搜救机器人研究现状与发展趋势王忠民（西安邮电学院陕西西安７１０１２１）摘要：在分析变难搜救机器人国内外研究现收的基础上，结合搜救机器人在“０１１”事件扣美国西弗吉尼亚Ｓａｇｏ蝶矿矿难救援中的经验教训，提出了移动性是救援机器人开展工作的基础，高速准确的幸存者搜索与识别是完成任务的关键．稳定可靠的通讯与良好的人机史互能力是搜救工作的保障，多机器人协同工作是夸后的发展趋势。
美键词：灾难；搜救机器人；人机芟五｝移动性中圈分类号：ＴＰ９４文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—３７３Ｘ（２００７）１７—１５２—０４ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｅｎｄｅｎｃｙｏｆＳｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄＲｅｓｃｕｉｎｇＲｏｂｏｔＷＡＮＧＺｈｏｎｇｍｉｎ（Ｘｉ‘ａｎｌ．）ｎｉｖｅｒｓｉｌｙ“Ｐ∞ｔａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｌｅａｔｉｏｎｓ，Ｘｉ‘￥ｎ．７ｔ０１２ｌ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｓｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄｒｅｓｃｕｉｎｇｒｏｂｏｔｓｂｏｔｈａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｏｒｏｕｇｈＩｙ．ＬｅｓｓｏｎｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｅｎｅｅｓｆｒｏｍｔｈｅｒＣＳＣＵｅ＇ＳｏｆＷｏｄｄＴｒａｄｅＣｅｎｔｅｒｅｖｅｎｔｉｎ２００１ａｎｄＷｅｓｔＶｉｒｇｉｎｉａｍｉｎｅｄｉｓｅｓｔｅｒｉｎ２００６ａｆ８ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｓｏｍｅｋｅｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ＇ｓｕｃｈ８ｓｍｏｂｉｌｉｔｙ。
ｓｅａｒｃｈａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｙｏｆｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｓ，ｓｔａｂｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｆｒｉｅｎｄｌｙｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｏｂｏｔａｎｄｏｐｅｒａｔｏｒｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｍｕｌｔｉ—ｒｏｂｏｔｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｃｕｅｗｉｌＩｂｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒ凼ｔｄｉｓａｓｔｅｒ；ｓｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄｒｅｓｃｕｉｎｇｒｏｂｏｔ；ｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｏｂｏｔａｎｄｐｅｏｐｌｅ，ｍｏｂｉｌｉｔｙｌ引言指出了灾难救援机器人的发展趋势。
灾难救援机器人研究现状及机器人路径规划
川崎市为该项目建立了公用试验场地,并建立了国际救援系统研究所。
计划中主要研究工作有对机器人、智能传感器、携带终端装置和人机接口等进行研究开发, 进行能动地、智能地情报收集, 用网络进行情报的传递、汇总和归纳等。
1.4 灾难救援机器人关键性能
对救援机器人而言, 救援机器人的传感器是最脆弱的元件, 它主要有三个方面的传感要求对机器人的控制、对环境的检测和对遇难者的发现。
机器人的控制方面, 为了让机器人正常工作, 必须对机器人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行检测, 系统可以采用传统机器人的摄像机、激光测距仪、超声测距仪、接触和接近传感器、红外线传感器和雷达定位传感器等。
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1.4 灾难救援机器人关键性能
救援机器人的存活能力主要是机器人本体的可靠性、耐用性和适应性问题。灾难后环境中存在毒气、毒液、生化、放射性、非常温和二次倒塌等危险, 机器人对环境的适应特别重要。在温度方面,灾难后环境存在高温可能, 机器人本体必须能够克服条件的影响, 设计时在材质的选择上需要进行周密的考虑。
1.5 灾难救援机器人发展方向
多种技术融合化
1.5 灾难救援机器人发展方向
多智能体网络化
2.什么是路径规划
2.1 定义 依据某种最优准则，在工作空间中寻找一条从起始状态到目标状态的避开障碍物的最优路径。 需要解决的问题： 始于初始点止于目标点。 避障。 尽可能优化的路径。
3.4 人工势场法
3.2 栅格法
应该具有自适应能力, 具有预见能力。它们应该能适应环境, 适合完成挑战性的工作, 并且具有智能以至于能够应对由各种不稳定和不确定的因素所引起的干扰。
火灾救援机器人调研报告总结
火灾救援机器人调研报告总结背景介绍：近年来，火灾频发且每次都造成巨大的财产损失和生命伤亡，对于提高火灾救援效率和降低风险，研发火灾救援机器人作为一种创新的解决方案备受关注。
本次调研旨在分析现有的火灾救援机器人技术以及其应用情况，并总结其优势和不足之处。
一、火灾救援机器人技术概述1.无人驾驶技术无人驾驶技术是现代机器人技术的核心，实现了自主导航和避障能力，使得机器人可以在火场中自由移动。
通过先进的传感器系统和算法支持，无人驾驶技术能够精确控制火灾救援机器人的运动轨迹以及应对突发情况。
2.环境感知与勘查面对复杂多变的火场环境，火灾救援机器人需要具备强大的环境感知与勘查能力。
目前，许多先进的传感器被广泛应用于火灾救援机器人中，如红外热像仪、气体传感器、摄像头等。
这些传感器能够实时监测火场温度、有毒气体浓度和风向等重要参数，及时提供可靠的环境信息。
3.火场搜救和救援操作火场搜救是火灾救援机器人的核心任务之一。
现阶段最常见的机器人应用包括自动寻找幸存者并与其建立通信连接，将实时视频图像传输到指挥中心，为消防员提供详细的火场情报，并协助进行物资运送以及营救行动。
二、火灾救援机器人应用案例分析1.各国实践案例分享许多国家在火灾救援机器人领域展开了积极的研发，并取得了一定成果。
美国的“大疱虫”（BigDog）是一个四足行走机器人，具备良好的地形适应性；日本研发了名为“水蜘蛛”（AquaSpider）的水下消防机器人，在海上油污泄漏事故中发挥了重要作用；法国推出了“小车163X”（Coyote）机器人，可以在狭窄环境中进行火场探测和搜救。
2.火灾救援机器人在实践中的效果评估通过对多个国家的案例分析，我们可以看出火灾救援机器人在实践中取得了显著效果。
首先，机器人具备自主导航能力，能够高效地到达指定位置，减少了人员风险。
其次，传感器系统的应用使得机器人能够及时检测环境参数，并将数据传回指挥中心，在决策制定过程中提供重要参考。
2024年消防机器人市场前景分析
2024年消防机器人市场前景分析引言随着科技的发展和社会的进步，消防机器人作为一种高科技的应用产品，正在逐渐应用于消防领域。
消防机器人具备自主探测、灭火、搜救等多种功能，可以在火灾等危险环境中替代人类进行任务执行，提高了火灾处置的效率和安全性。
本文将对消防机器人市场的前景进行分析。
市场需求目前，全球范围内火灾事故屡见不鲜，特别是在城市化进程加速的过程中，火灾的频率和规模呈现逐年增长的趋势。
传统的消防设备和人工救援已经难以满足日益增长的火灾应对需求。
消防机器人的出现填补了这一空缺，提供了一种新的解决方案，满足社会对消防安全的需求。
市场规模根据市场研究机构的数据显示，消防机器人市场正迅速增长。
在2019年至2025年的五年间，预计该市场的年复合增长率将达到XX%。
消防机器人市场的规模已经超过XX亿美元，并且预计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要受到城市化进程的推动，以及对消防安全需求的持续增加的驱动。
市场驱动因素•技术进步：随着机器人技术和人工智能的迅速发展，消防机器人具备了更多高级功能，例如自主导航和火灾探测能力的提升，增加了消防机器人在火灾现场的应用范围。
•人力缺口：传统消防救援对人力需求很大，但人力资源有限。
消防机器人的出现可以缓解这一问题，提高火灾应对效率。
•安全性和可靠性：消防机器人可以在危险环境中执行任务，能够承担人类难以达到的任务。
这增加了火灾处置的安全性，降低了人员伤亡风险。
市场挑战尽管消防机器人市场前景看好，但市场仍然存在一些挑战需要克服。
* 高成本：消防机器人的研发、制造和维护成本高昂，这可能限制了一些中小型机构和地区的采购能力。
* 技术难题：消防机器人在火灾现场需要具备高度的自主性和适应性，但相比其他领域的机器人技术，消防机器人的发展仍然存在一些技术难题需要攻克，例如火灾准确定位和灭火效果的提升等。
* 法律和道德问题：使用消防机器人引发了一系列法律和道德问题，例如责任追究、隐私保护等，这需要相关部门和法律法规进行规范和解决。
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全球的注意，救援机器人的研制势在必行。 在计算机等新技术的发展推动下，机器人的应
用领域迅速扩大。按不同的分类方式，机器人具有多 种形式：按功能和用途可分为医疗机器人、军用机器 人、助残机器人、清洁机器人等[4-5]；按其移动机构可 分为轮式、步行式、履带式以及复合式等类型；按硬 件发展的基本平台分，有履带式平台、蜿蜒式平台、 飞行类平台等[6]。近年来，世界各国对机器人的研究 工作都投入了大量的人力和物力，并取得了一定的 成绩。下面根据国内外的研究现状介绍几款典型的 救援机器人。 1.1 国外研究现状
·医疗卫生装备·2014 年 8 月第 35 卷第 8 期 Chinese Medical Equipment Journal·Vol．35·No．8·August·2014
综
述 General Review
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实现快速装卸、拆解、抢险救援等作业。 中科院沈阳自动化研究所研制的生命探测仪、
表面搜救机器人和旋翼飞行机器人分别如图 12~14 所示。废墟搜索机器人的最大特点是可以改变自身 的构型进入危险区域或救援人员无法进入的复杂环 境，利用其自身携带的红外摄像机、声音传感器可将 废墟内部的图像、语音等信息实时传回后方控制台。 废墟搜索机器人的作用体现在以下 2 个方面：（1）快 速搜索幸存者，并提供信息给救援人员，方便施救； （2）随时监视废墟的变化，防止发生倒塌危及救援人 员。旋翼飞行机器人的主要功能是提供灾害现场的 精确位置及救援人员现场作业等实时信息，并协助 救援队进行排查工作，最大任务载荷为 40 kg，最大 巡航时间为 1.5 h[2]。
·医疗卫生装备·2014 年 8 月第 35 卷第 8 期 Chinese Medical Equipment Journal·Vol．35·No．8·August·2014
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General Review 综
述
菊池制作所针对日本东京消防厅开发的救援机 器人 RoboCue（如图 2 所示）[8]能进入救援队员不能 进入的地方，比如火势凶猛的房屋、爆炸或弥散毒气 的现场来寻找受害人。它配备有超声波传感器、红外 照相机，并随身携带一个氧气罐，其 2 个机械臂不仅 可以识别受伤者，还可将伤员装载到一张雪橇样的 床上，撤回到安全地带。日本横滨警察署研发设计的 “爬行者”（Crawler）（如图 3 所示）的承载极限为 250 lb （1 lb=0.453 6 kg），该机器人的主要作用是依靠“舱 体”将被困人员安全运出危险区域。以上介绍的几款 机器人 Snakebot、RoboCue、Crawler 及 Quince（如图 4 所示）均应用在 2011 年的日本大地震救援中，并起 到了一定的作用。
高 53 cm，质量为 250 kg，机械手臂前段装有刷子。在
福岛第一核电站中，3 号机组建筑物 1 层的放射线
量最高时达 620 mSv/h，操作人员不能进入，“Warri－
or ”可 将 爆 炸 后 沉 积 的 小 石 子 和 沙 土 清 除 干 净 ，并 搬走倒塌的架子（如图 6 所示）[11]。
日本作为一个多核能、地震等灾害的国家，十分 重视救援机器人的研制，其技术水平一直处于世界 领先地位。日本的 Hirose 教授首先提出蛇形机器人 运动系统，并于 1972 年研制了第一个蛇形机器人， 他提出用“蛇形曲线”来描述蛇的蜿蜒运动方式[7]，并 研制了“ACM”等系列机器人。比较典型的还有日本 研究专家 Satoshi Tadokoro 发明的 Snakebo（t 如图 1 所示）。该机器人主要承担搜索工作，长约 8 m，依靠 装有动力装置的尼龙绳索进行驱动，可以深入灾后 废墟的各个狭小角落。其利用摄像机构成的“眼睛” 传回的影像可以使救援者了解并控制受灾区域的内 部情形。该蛇形机器人经受了可控和现实灾难的双 重检验，在加入到日本地震救援之前，它曾在美国 佛罗里达的一次停车场坍塌事故中帮助救援队实 施营救。
0 引言 近些年，战争、恐怖袭击等突发事件，地震、海啸
等自然灾害及潜在的核、化、生和爆炸物等严重威胁 着人类的生命与财产安全。各种灾难发生次数增多 的同时，其严重性、多样性和复杂度也逐渐增加[1]。灾 难发生后的 72 h 为黄金抢救时间，但受灾难现场的 非结构化环境的影响，救援人员难以快速、高效、安 全地进行工作，且救援任务逐渐超出了救援人员的 能力范围，因此，救援机器人已经成为一个重要的发 展方向[2]。 1 国内外研究现状
综
述 General Review
·１０５·
救援机器人的研究现状与发展趋势
郭 月，赵新华，陈 炜，侍才洪，邢 凯，张西正
[摘要] 阐述了救援机器人的研究现状，重点介绍了几款参加实际救援任务的国内外典型机器人。从机械结构设计和 测控系统设计的角度出发，归纳了其中的关键技术，包括运动能力、作业能力、通信能力、感知能力、能源供给与续航能 力和材料装备等。最后对前人的工作进行了总结，并对救援机器人的发展趋势进行了展望。 [关键词] 救援机器人；机械结构；测控系统；关键技术 [中国图书资料分类号] R318.6；TP24 [文献标志码] A [文章编号] 1003-8868（2014）08-0105-04 DOI：10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.08.105
加州大学伯克利分校的一名教授研制的 Dash， 即“不死的小强”机器人（如图 7 所示），由硬纸板和 电子器件的废弃部分组成，体积很小。Dash 的优点 是行动敏捷，而且用纸板做成的躯干对损伤几乎免 疫，每只的造价不超过 1 美元。从节能环保的角度来 看，Dash 的研究具有十分重大的意义。目前，世界各 国已经出现了各种仿生机器人，如壁虎机器人、蜘蛛 机器人等。美国 Vecna 公司的 Bear 仿人型机器人 （如图 8 所示）[12]是一种用于战场的救援机器人。
图 11 “麻辣小龙虾”机器人
图 12 生命探测仪
图 13 表面搜救机器人
图 14 旋翼飞行机器人
2 关键技术研究 从设计及应用的角度来讲，非结构化环境对救援
机器人是一个很大的挑战。在操作过程中，机器人必 须具备以下几种能力：（1）运动能力。（2）作业能力，包 括机器人本身具有的一定的作业功能和可操作性 2个 方面。（3）续航能力与能源供给。能源供给有有线和 无线 2 种形式，且各有优缺点。有线装置可以不受机 器人尺寸的影响，但导线的存在限制了机器人的救 援距离；无线装置的关键是如何提高续航能力 。 [19] （4）装备材料。现场复杂的救援环境会增加机器人执 行任务的难度，因此，在设计过程中应注意机器人的 防水、防爆、防腐蚀、防电磁干扰、抗热辐射等功能[20]。 （5）通信能力，包括操作人员和机器人之间的通信、 操作人员和遇难者之间的通信和多救援机器人之间 的通信。（6）感知能力，即对遇害者的定位与导航能 力。如果把机器人比喻成人体，那么其机械结构则是 人的肉体，而测控系统则是其神经系统，二者缺一不 可。因此，救援机器人的设计应从以下几点出发。 2.1 机械结构的设计与分析
10 cm
图 1 Snakebot
图 2 RoboCue
图 7 “不死的小强”机器人
图 8 Bear 机器人
其他国家也很重视救援机器人的研究。如加拿 大 Inuktun 公司研制的 MicroVGTV[13（] 如图 9 所示） 及 Sherbrook 大学研制的 AZIMUT 机器人[14]，其主要 特点是根据环境与任务的不同随机改变自身形态。 还有西班牙的 ALACRANE（如图 10 所示）[15]、瑞士的 Shrimp[16]、英国的“手推车”（Weelbarrow）[17]Mk7 型排 爆机器人、德国 TEODORG 公司的 MV4 机器人、法 国的 MK4D 智能排爆机器人[18]等。
Research status and development tendency of disaster rescuing robot
GUO Yue1, ZHAO Xin-hua1, CHEN Wei1, SHI Cai-hong2, XING Kai1, ZHANG Xi-zheng2 (1. School of Mechanical Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China; 2. Institute of Medical Equipment, Academy of Military Medical Sciences, Tianjin 300161, China) Abstract The research status of the rescue robot is described, and several robots involved in disaster relief are introduced from the aspects of mechanical structure design and control system design, involving mobility, operability, communication capability, perception ability, power supply and battery life, materials and etc. The previous researches related are summarized, and the trends of rescue robot are predicted. [Chinese Medical Equipment Journal，2014，35 （8）： 105-108] Key words rescue robot; mechanical structure; measuring and control system; key technology
图 3 Crawler
图 4 Quince
美国在 9·11 事件后，对机器人的研究更加重视。
其中，极具代表意义的由 Irobot 公司研制的小型便 携带式机器人 Packbo（t 如图 5 所示）系列[9]和“War－ rio（r 战士）”[10]等均得到了较好的应用。“Warrior”可通