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消防机器人的发展及应用前景

  • 2020-06-21 12:44:17

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消防机器人属于特种机器人范畴,它作为特种消防设备可以替代消防队员接近火灾现场实施有效的灭火救援作业,开展各项火场侦察任务,尤其是在危险性大或者消防队员不易接近的场合,消防机器人的应用将大大提高消防部门扑灭恶性火灾的能力,对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡具有重要的作用。一旦事故发生,假如没有有效的方法、装备及设施,救援人员将无法进入事故现场,而要冒然采取行动,往往只会造成无辜生命的牺牲,付出惨重代价,在我国消防部门配备消防机器人的问题非常迫切了。消防机器人的应用将大大提高消防部门扑灭恶性火灾的能力。


根据消防机器人的灭火要求,应具有的基本功能包括以下几个方面:行驶电机的控制、消防喷枪位置的控制、现场信息的采集、数据处理与通信等等。消防机器人往往需要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察、化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏等作业。因此作为某种特定功能的消防机器人应该具备以下某项或几项行走和自卫功能:爬坡、登梯及障碍物跨越功能,耐温和抗热辐射功能,防雨淋功能,防爆、隔爆功能,防化学腐蚀功能,防电磁干扰功能,遥控功能等。


我国大约有30家左右的高等院校和研究院所在从事各类机器人的研究工作,自1971年以来,已在机器人的感觉识别,操作、移动技术,人机接口技术,智能化技术等方面取得了可喜的成就。部分科研成果,如工业装配、焊接、喷涂,搬运、探伤、水下作业、过程测量机器人已进入实用阶段,某些控制、传动元器件的产品技术已接近先进水平,为消防机器人的研制创造了良好的环境条件。


近年来,我国消防机器人的研制工作政府有关部门的支持。1995年上海市科学技术委员会批准公安部上海消防科学研究所着手研制我国消防机器人——自行式消防炮,目前该项目已通过验收并顺利进入产业化阶段。该消防机器人系统由运载车、机器人本体、控制系统和供电系统组成,运载车用于将机器人从消防站运至火灾现场,并装有消防机器人的后方控制操作台,电缆卷盘,水带等附件。消防机器人采用外部供电系统提供动力,完成控制、侦检、灭火、冷却,稀释等工作。该消防机器人的研制成功标志着我国(多功能)消防机器人正式诞生,填补了我国在消防机器人领域的空白,其技术水平达到了80年代中期的消防机器人水平。


我国研制和开发消防机器人提高了我国消防部队消防装备现代化的水平,提高了我国消防部队在处置大型复杂火灾中的作战效能,提高我国消防部队的自我防护能力,减少消防指战员的人身伤亡,但我国消防机器人在无线遥控领域与技术发达国家还存在着差距。


越来越多的消防指战员认识到使用消防机器人的重要性。消防机器人的市场需求正在逐步形成,在目前已完成的灭火机器人、火场侦察机器人的基础上逐步开展破拆、救人以及多种功能组合的消防机器人的开发工作。控制方式可先从有线,无线的远距离程序控制开始,逐步向自适应型消防机器人发展。结合我国现有工业和技术基础,充分利用有关研究所、企业及使用部门的技术力量的同时,加强技术交流与商务合作,尽可能多采用成熟技术,注意配套技术,如运载底盘,监控等技术的发展,确保消防机器人使用的可靠性与实用性。今后五至十年是我国消防机器人发展的大好时机,应该通过全社会的共同努力,使我国消防机器人的系列、规格、技术质量以及战术应用水平达到工业发达国家目前的水平。


总之,随着科技的进步和实践的需要,人们越来越关注对机器人的研究、开发与改进。机器人参与灭火与救援确实帮助人们解决了很多困难,同时减少了相关人员可能会遭受的各种风险。在“以人为本、科技强警”的现代化的现在,我们的消防装备须首先要考虑保护消防队员和被救援人员的生命。目前我国机器人用于消防还刚刚起步,但也有了进展,如沈阳无人驾驶消防车的问世填补了我国消防车辆的空白。上海强师消防装备有限公司生产的消防灭火机器人,在各地广泛应用,江苏、云南、湖北等地陆续配备了这种具有世界先进水平的装备。


但是我国的技术装备还远远不够,试想,如果能够开发、研制搜救机器人、破拆机器人,应用到消防,必将大大降低消防人员在火灾救助中的伤亡人数,挽回火灾带来的损失。


我国消防机器人技术的发展不但是对消防部队抢险救灾能力的提高,起到减少国家财产损失和灭火救援人员伤亡的作用,同时也对我国机器人技术、通信控制技术、计算机技术等多学科领域技术的发展起到积极的作用和深远的影响。


当前消防机器人的发展有智能化和专业化趋势,一方面消防机器人越来越“聪明”,不仅仅可以通过无线人工控制而且能够根据火灾现场的情况,在无人操控的情况下可以做出各种反应。另一方面消防机器人将更加专业化,由于火灾情况的多样性和复杂性,想只用一种消防机器人解决所有问题是不可能的,消防机器人的应用将出现多样化和团队化。比如在一幢大楼的火灾中,搜索火源和幸存者的侦察机器人,负责救援的机器人以及负责灭火的机器人可以协同工作。


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