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機器人血與淚的挽歌唱亮希冀之路——9?11機器人搜救手記
2011-09-08 17:21:24      來源:中國日報網(wǎng)

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國際進行時


我叫桑尼,來自美國科羅拉多州丹佛市“機器人輔助搜救中心”(CRASAR)。2001年9月12日,一直沉睡中的我被主人威爾?布萊徹博士叫醒,和一眾同伴匆忙趕到紐約。據(jù)說在前一天,一群瘋狂的原教旨主義者挾持客機撞毀了兩棟直入云霄的建筑,數(shù)千人被埋在眼前令人震驚的巨大廢墟之下。我們的任務(wù),一如設(shè)計之初,就是幫助救援人員尋找幸存者。就這樣,我與來自國防部高級研究計劃署(DARPA)、空間和海軍戰(zhàn)術(shù)司令部(SPAwAR)的同伴一道,度過了我們短暫生命中難忘的20多個日日夜夜。

?第一階段的救援行動(9月12日至22日)

***初到現(xiàn)場 手忙腳亂

12日一到達現(xiàn)場,我們立即開始與紐約市消防局和美國聯(lián)邦緊急事務(wù)管理署(FEMA)災(zāi)害救援隊配合行動。連帶技術(shù)人員,威爾博士將我們分為兩組,一組協(xié)助印第安納州災(zāi)害救援隊,一組為賓夕法尼亞州災(zāi)害救援隊和紐約市消防局提供援助。

第一階段突出的問題是現(xiàn)場行動的管理和指揮比較混亂,技術(shù)人員不知道聽誰的命令、向誰匯報,信息溝通和命令發(fā)布只能口頭進行,救援人員常常不知道哪里最需要幫助。另外,由于人們并不習(xí)慣借助機器人開展行動,也沒有全面了解機器人系統(tǒng)的巨大潛力,我們在一開始并沒有發(fā)揮出多大的效用。

***小小身軀 用場巨大

當(dāng)時,現(xiàn)場有許多“福斯特-米勒”公司和“我,機器人”公司開發(fā)的大家伙,它們裝備精良,造型酷炫,但卻因為體形過于龐大、容易損壞、機動性差等原因而始終未投入使用。在廢墟高溫的環(huán)境中,諸如熱成像攝像機、紅外線攝像機等高科技裝備都無法使用。到頭來真正派上用場的,倒是像我這樣體型嬌小、有著樸素外表的經(jīng)打抗摔型機器人。

我們的任務(wù)主要包括對廢墟進行偵察,搜索可能有幸存者的空間,并隨時監(jiān)控廢墟的變化,防止發(fā)生倒塌危及救援人員。一旦發(fā)現(xiàn)幸存者,我們會做出標記,并選取一條安全的通道以方便施救。

我的身上安有靈活的機械臂,可以用來隨時收集現(xiàn)場散落的遇難者的個人物品,供身份鑒別時使用,還可以用來清理堵塞通道的建筑殘骸。如果已經(jīng)搜索過的地區(qū)發(fā)生二次塌方或復(fù)燃,現(xiàn)場指揮還可以利用我們來確定這一方向的搜索有沒有繼續(xù)進行的必要,以迅速制定新的搜索方案。

***環(huán)境惡劣 堅持奮戰(zhàn)

世貿(mào)中心現(xiàn)場遍布障礙物,幾乎沒有平坦的區(qū)域,還有隨時發(fā)生局部塌方的可能,鋒利的金屬殘片會對我和同伴造成極大的傷害,尤其是用來牽引我們的控制線?,F(xiàn)場的塵土、煙霧和散落的紙張更增加了確定行進路線的難度,科學(xué)家在設(shè)計之初顯然沒有料到將來我們會在這么惡劣的環(huán)境下工作。

9月17日,在配合印第安納州災(zāi)害救援隊執(zhí)行偵察任務(wù)時,我的一個同伴在探索廢墟的一個深洞時被障礙物掛住,附近的火焰漸漸燒掉了它的履帶和控制線。最后,我眼見它墜入“深淵”。

***晝夜不停 輪番上陣

考慮到現(xiàn)場條件非常惡劣,通常有十多名各專業(yè)的工作人員在現(xiàn)場實時觀察我們在廢墟內(nèi)的行動,并提供技術(shù)支持和專業(yè)方面的建議。所有的資料都被保存下來,供日后分析和永久保存。

一些我們深入險境傳輸回來的圖像會立即供多人觀察。這時技術(shù)人員就面臨一個極大的難題:如何識別我們拍攝到的物體?現(xiàn)場遍布經(jīng)過擠壓、扭曲,被撕裂變形的建筑殘骸,再加上厚厚的塵土,大大增加了技術(shù)人員判讀的難度。經(jīng)驗豐富的消防隊員和結(jié)構(gòu)工程師不眠不休,個個雙眼熬得通紅,在現(xiàn)場實時指導(dǎo)我們的工作,迅速甄別有用的信息。

現(xiàn)場的工作24小時不間斷進行,搜救人員每16小時倒一次班。后期,隨著被困人員生還可能性的降低,現(xiàn)場搜救工作轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝诰蚝颓謇頌橹?,對我們的使用也更加深入、廣泛,而且計劃性更強,多數(shù)是事先安排的,而不是現(xiàn)場臨時決定。

?第二階段的救援行動(9月23日至10月2日)

***軍方接手 重點轉(zhuǎn)移

9月16日,威爾博士建議,應(yīng)當(dāng)由接受過專門訓(xùn)練的軍方人員在現(xiàn)場操控機器人,因為他們對我們的工作程序更為熟悉,可以有效減少使用非專業(yè)人員的風(fēng)險。20日,在第一階段搜救行動中參加機器人操控的技術(shù)人員就被輪換為經(jīng)過專門訓(xùn)練的軍方人員,他們對如何在戰(zhàn)場和封閉空間進行搜救行動知識的掌握令人刮目相看。

23日,第二階段工作正式開始,重點是挖掘和清理現(xiàn)場建筑殘骸,并為分析世貿(mào)雙子塔倒塌的原因提供依據(jù)。

25日,軍方正式接管與機器人有關(guān)的全部事宜,并與消防部門建立了密切的聯(lián)系,只留下我所在的CRASAR 和“福斯特-米勒”公司的工程師在現(xiàn)場提供技術(shù)指導(dǎo)。操作人員兩人一組,接受任務(wù)后,立即帶著我們按照重要程度將工作任務(wù)排序,全心投入工作。

***巨大努力 終獲認可

事實上,我們的能力并沒有馬上被現(xiàn)場人員認可并接受,而是經(jīng)過百折不撓的努力取得的。隨著能力被廣泛認可,我們的工作量也迅速增加。清理地下部分時,我們深入內(nèi)部,用照明燈照亮地下封閉空間,保證技術(shù)人員在地下進行一系列作業(yè),并引領(lǐng)工程車輛進入地下空間以進行清理工作。

經(jīng)過多日悶燒,地下室產(chǎn)生了大量有毒氣體,在消防隊和調(diào)查人員進入地下室之前,我們必須充當(dāng)先頭部隊,攜帶各種不同類型的探測工具深入現(xiàn)場,測量一氧化碳、硫化氫等有毒氣體的濃度以及現(xiàn)場的溫度,并判斷地下室的結(jié)構(gòu)是否安全。10月2日,第二階段的工作全部完成。

?風(fēng)流“人物” 還看今朝

由于在9?11搜救行動中的出色表現(xiàn),我們機器人一族在挽救人類生命財產(chǎn)方面的貢獻得到了多方贊揚。這之后,美國、日本、中國等國家在地震、火災(zāi)、處理危險品泄露甚至是解救人質(zhì)等救援機器人的研發(fā)方面做了大量的工作,開發(fā)出各種可用于災(zāi)難現(xiàn)場救援的機器人。

從9?11搜救行動中可以看出,大型機器人顯然不適合在救災(zāi)一線工作,體型小巧、堅固耐用才是發(fā)展一切救援機器人的基礎(chǔ)。不過,體積小了搜索視野就會受到限制,為了解決這一矛盾,“我,機器人”公司隨后推出“馬蠅”系列機器人。它擁有可以折疊的外形,行動迅捷,有一對鰭形前肢,可以幫助在崎嶇的地面上導(dǎo)航,還可以升高感知平臺以便更好地進行觀察。

為了滿足對更狹小空間搜索的需要,人類還根據(jù)生態(tài)學(xué)原理研制出各種仿生機器人,比如日本大阪大學(xué)研制的蛇形機器人和加州大學(xué)伯克利分校研制的身高不足3厘米的蒼蠅搜救機器人。隨著技術(shù)的不斷成熟,相信蛇形、蠅形等仿生機器人將會在災(zāi)難搜救工作中發(fā)揮不可替代的作用。

(梁杉 編輯:婧遠)


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