日本的机器人科技

it.gansudaily.com.cn/system/2011/03/16/011917712.shtml

　　救援机器人RoboCue

　　屡经地震浩劫以及对机器人学的热衷，令日本民族在搜救机器人领域的研究非常先进。尽管目前东部海岸地区的大地震对日本造成了巨大的物质损失和人员伤亡，但借助先进的现代科技，加之一贯令世人印象深刻的防灾准备，这个国家正在尽最大可能搜救幸存者，并努力将灾难造成的损失降到最低。

　　就当前科技水平而言，预报地震依旧是那么“不靠谱”。地震学尚无法在震前一天给出准确预测，更罔论提前一个月做好准备了，所以减轻地震的损害，往往是灾后搜救策略的重点。




　　蛇形机器人Snakebot

　　亦因此，地球上最易发生地震的两个地区，恰恰也是这个世界上机器人学最发达的前沿。日本处在所谓的“太平洋火线”上，在这里太平洋板块与亚洲大陆板块经常剧烈碰撞，使这个国家无时不需要应对频繁地震的危险，也就此衍生出了独特的依靠机器人实施灾难救助的技术。

　　而据最新消息，日本文部科学省3月13日宣布，正在运送防灾机器人前往福岛县第一和第二核电站周边，将在人员不宜靠近的放射性物质含量极高的场所从事救灾。

　　救援机器人RoboCue



　　履带式机器人“爬行者”

　　机器人RoboCue展开动作时看上去就像要把伤者“生吞”了，但实际上这个机器人正在实施救援操作。RoboCue是菊池制作所针对日本东京消防厅开发的救援机器人，能进入人类救援队不能去的地方寻找受害人，比如火势凶猛的房屋、爆炸或弥散毒气的现场。它配备超声波传感器、红外照相机，先使用两个试探臂识别受伤者，再缓缓地用双臂将伤员装载到一张雪撬样的床上，撤回到安全地带，如果需要的话，它还能提供随身携带的一个氧气罐。

　　蛇形机器人Snakebot
　　这款蛇形机器人由日本救灾机器人研究人员发明，超薄、长26英尺，配备有针孔摄像机，更注重于搜索功能。

　　Snakebot独特之处在于，它能依靠电机驱动的尼龙刷毛推动自身前行，就像蛇的鳞片一样。虽然移动速度并不十分快，但可以深入灾后废墟的各个狭小角落，还能攀爬20度角的倾斜面。而它的相机可传送回图像，让救援人员了解并控制灾区里的情况。在加入到这次日本地震救援之前，Snakebot已成功应用，参与过美国佛罗里达一次停车场崩塌救援行动。

　　履带式机器人“爬行者”



　　轮滑式救助机器人

　　“爬行者”(Crawler)长了个倒霉的外壳——很多人认为它像个装了履带的棺材，但实际上正好相反，这款机器人是一个生命保卫战士，能将灾害遇难人员转移到安全地带。

　　该机器人由日本横滨警察署研发设计，它的内部是舒适的空间，承载极限是250磅，可作为“舱体”将人们安置转移。虽然它的搜救功能有限，仅配备一台标准红外摄像机，但该机器人的主要作用是将被困人员运出危险区域并保证过程安全，相当于一架“电子担架”。而在“舱体”内安置的传感器，还可以在转移途中监测伤者的出血流量和其他生命体征。




　　呼吸探测机器人Quince

　　轮滑式救助机器人
　　东京工业大学教授广濑茂男曾设计了三代救援型机器人，每款都在上一代的基础上进行微调。其中第一款是一个蛇形机器人，配备多个轮子；第二款则为升级版，仍然是蛇形的，但把轮子换成了履带，以使其更牢固，也更容易适应恶劣环境；而在第三款中，广濑茂男希望它能以最佳的运动方式出现。

　　众所周知，在不平坦之地，腿可以调整步伐，显然比履带更有优势；但如果地势一马平川，轮子则又快又稳，对机器人来说所需的能量也更小，因此比前两种方式更为可取。广濑茂男这次的设计正是一个可以根据需要而灵活地将“腿”变换成轮子、改以轮滑方式前进的机器人。据英国广播公司(BBC)网站介绍，第三款机器人的设计灵感来自于旱冰鞋，主要追求在地面上的速度，由于其可以在地形转换时用“脚”代替轮子前进，因此在灾难救援中显得更为灵活敏捷。

　　
　　呼吸探测机器人Quince

　　机器人Quince的制造者是日本千叶工业大学。Quince身量虽小但功能独特，据美国物理学家组织网描述，其大小仅和儿童的游乐车相当，却装有4对轮子，还有履带和6个电动机。它与众不同的机械臂能打开门把手，递送食物或其他所需品。而它除了救援机器人“标配”的红外传感器外，还装备有一个二氧化碳传感器，用来检测人体的呼吸和体温。




　　体感(Kinect)搜救机器人

　　体感(Kinect)搜救机器人
　　“伙计，还有什么是它做不了的吗？”微软的体感周边外设Kinect让无数人发出感叹。全息影像、摇滚光盘、外科手术设备……Kinect已经参与到所有与图像检测有关的市场。但在更早些时候，英国华威大学的学生们制造出一款使用Kinect作为主传感器的地震搜救机器人，代替了激光雷达这种昂贵而低效的二维传感装置。

　　Kinect搜救机器人的区域搜索装置可以传输三维地图，这对于救援队救助遇难者而言，有着无比的价值。和其他救援机器人一样，它也可深入到人类无法到达的地方，同时还能绘制出营救线路。因此严格地说，它更类似于一个“侦察机”而非纯粹的机器人。




　　更像“熊”的人形机器人

　　更像“熊”的人形机器人

　　外形来看，这款人形机器人应该叫熊型机器人，而它的研发者——美国的维克那机器人公司就将它命名为BEAR(熊)。

　　BEAR作为战地辅助机器人，是迄今为止最接近人类的救助机器人之一。其设计本源是为了在某些场合替代人类，比如以更加强壮及耐用的特性在战场上顶替士兵，或者用来代替人类实施救死扶伤。BEAR的“腿”上装备了两只独立的踏板，并可通过它的“膝盖”“脚踝”和“脚”来改变其高度，以便能够应对任何特殊的移动。设计者维克那公司希望美国军方能够将他们的产品带到各种危险的情况当中去大展身手，当然就包括灾后救援。




　　“不死的小强”机器人

　　“不死的小强”机器人

　　对于机器人工程师来说，昆虫界总能给他们带来丰富的灵感，目前甚至已经可以将神经控制装置应用到昆虫身上。然而，加州大学伯克利分校毫系统仿生实验室一名教授研制的Dash，却是一个如假包换的纯机器人。号称“终极便宜、终极坚强”的Dash，其设计灵感来自于最常见的、人人喊打的蟑螂，是用废弃手机等电器的零件加上纸板做成的。每只的造价不超过1美元。

　　对于这只机器人界的蟑螂或者“电子小强”来说，虽然身长只有10厘米，仅配备了手机的低分辨率摄像头和无线芯片等基础装备，但是却超乎预料地敏捷与快速，能以每秒钟5英尺的速度前进，而且用纸板做成的躯干对损伤几乎免疫。对于预算紧张的灾难救援行动而言，Dash也许会带来难以想象的帮助。(张梦然)it.gansudaily.com.cn/system/2011/03/16/011917712.shtml

　　救援机器人RoboCue

　　屡经地震浩劫以及对机器人学的热衷，令日本民族在搜救机器人领域的研究非常先进。尽管目前东部海岸地区的大地震对日本造成了巨大的物质损失和人员伤亡，但借助先进的现代科技，加之一贯令世人印象深刻的防灾准备，这个国家正在尽最大可能搜救幸存者，并努力将灾难造成的损失降到最低。

　　就当前科技水平而言，预报地震依旧是那么“不靠谱”。地震学尚无法在震前一天给出准确预测，更罔论提前一个月做好准备了，所以减轻地震的损害，往往是灾后搜救策略的重点。




　　蛇形机器人Snakebot

　　亦因此，地球上最易发生地震的两个地区，恰恰也是这个世界上机器人学最发达的前沿。日本处在所谓的“太平洋火线”上，在这里太平洋板块与亚洲大陆板块经常剧烈碰撞，使这个国家无时不需要应对频繁地震的危险，也就此衍生出了独特的依靠机器人实施灾难救助的技术。

　　而据最新消息，日本文部科学省3月13日宣布，正在运送防灾机器人前往福岛县第一和第二核电站周边，将在人员不宜靠近的放射性物质含量极高的场所从事救灾。

　　救援机器人RoboCue



　　履带式机器人“爬行者”

　　机器人RoboCue展开动作时看上去就像要把伤者“生吞”了，但实际上这个机器人正在实施救援操作。RoboCue是菊池制作所针对日本东京消防厅开发的救援机器人，能进入人类救援队不能去的地方寻找受害人，比如火势凶猛的房屋、爆炸或弥散毒气的现场。它配备超声波传感器、红外照相机，先使用两个试探臂识别受伤者，再缓缓地用双臂将伤员装载到一张雪撬样的床上，撤回到安全地带，如果需要的话，它还能提供随身携带的一个氧气罐。

　　蛇形机器人Snakebot
　　这款蛇形机器人由日本救灾机器人研究人员发明，超薄、长26英尺，配备有针孔摄像机，更注重于搜索功能。

　　Snakebot独特之处在于，它能依靠电机驱动的尼龙刷毛推动自身前行，就像蛇的鳞片一样。虽然移动速度并不十分快，但可以深入灾后废墟的各个狭小角落，还能攀爬20度角的倾斜面。而它的相机可传送回图像，让救援人员了解并控制灾区里的情况。在加入到这次日本地震救援之前，Snakebot已成功应用，参与过美国佛罗里达一次停车场崩塌救援行动。

　　履带式机器人“爬行者”



　　轮滑式救助机器人

　　“爬行者”(Crawler)长了个倒霉的外壳——很多人认为它像个装了履带的棺材，但实际上正好相反，这款机器人是一个生命保卫战士，能将灾害遇难人员转移到安全地带。

　　该机器人由日本横滨警察署研发设计，它的内部是舒适的空间，承载极限是250磅，可作为“舱体”将人们安置转移。虽然它的搜救功能有限，仅配备一台标准红外摄像机，但该机器人的主要作用是将被困人员运出危险区域并保证过程安全，相当于一架“电子担架”。而在“舱体”内安置的传感器，还可以在转移途中监测伤者的出血流量和其他生命体征。




　　呼吸探测机器人Quince

　　轮滑式救助机器人
　　东京工业大学教授广濑茂男曾设计了三代救援型机器人，每款都在上一代的基础上进行微调。其中第一款是一个蛇形机器人，配备多个轮子；第二款则为升级版，仍然是蛇形的，但把轮子换成了履带，以使其更牢固，也更容易适应恶劣环境；而在第三款中，广濑茂男希望它能以最佳的运动方式出现。

　　众所周知，在不平坦之地，腿可以调整步伐，显然比履带更有优势；但如果地势一马平川，轮子则又快又稳，对机器人来说所需的能量也更小，因此比前两种方式更为可取。广濑茂男这次的设计正是一个可以根据需要而灵活地将“腿”变换成轮子、改以轮滑方式前进的机器人。据英国广播公司(BBC)网站介绍，第三款机器人的设计灵感来自于旱冰鞋，主要追求在地面上的速度，由于其可以在地形转换时用“脚”代替轮子前进，因此在灾难救援中显得更为灵活敏捷。

　　
　　呼吸探测机器人Quince

　　机器人Quince的制造者是日本千叶工业大学。Quince身量虽小但功能独特，据美国物理学家组织网描述，其大小仅和儿童的游乐车相当，却装有4对轮子，还有履带和6个电动机。它与众不同的机械臂能打开门把手，递送食物或其他所需品。而它除了救援机器人“标配”的红外传感器外，还装备有一个二氧化碳传感器，用来检测人体的呼吸和体温。




　　体感(Kinect)搜救机器人

　　体感(Kinect)搜救机器人
　　“伙计，还有什么是它做不了的吗？”微软的体感周边外设Kinect让无数人发出感叹。全息影像、摇滚光盘、外科手术设备……Kinect已经参与到所有与图像检测有关的市场。但在更早些时候，英国华威大学的学生们制造出一款使用Kinect作为主传感器的地震搜救机器人，代替了激光雷达这种昂贵而低效的二维传感装置。

　　Kinect搜救机器人的区域搜索装置可以传输三维地图，这对于救援队救助遇难者而言，有着无比的价值。和其他救援机器人一样，它也可深入到人类无法到达的地方，同时还能绘制出营救线路。因此严格地说，它更类似于一个“侦察机”而非纯粹的机器人。




　　更像“熊”的人形机器人

　　更像“熊”的人形机器人

　　外形来看，这款人形机器人应该叫熊型机器人，而它的研发者——美国的维克那机器人公司就将它命名为BEAR(熊)。

　　BEAR作为战地辅助机器人，是迄今为止最接近人类的救助机器人之一。其设计本源是为了在某些场合替代人类，比如以更加强壮及耐用的特性在战场上顶替士兵，或者用来代替人类实施救死扶伤。BEAR的“腿”上装备了两只独立的踏板，并可通过它的“膝盖”“脚踝”和“脚”来改变其高度，以便能够应对任何特殊的移动。设计者维克那公司希望美国军方能够将他们的产品带到各种危险的情况当中去大展身手，当然就包括灾后救援。




　　“不死的小强”机器人

　　“不死的小强”机器人

　　对于机器人工程师来说，昆虫界总能给他们带来丰富的灵感，目前甚至已经可以将神经控制装置应用到昆虫身上。然而，加州大学伯克利分校毫系统仿生实验室一名教授研制的Dash，却是一个如假包换的纯机器人。号称“终极便宜、终极坚强”的Dash，其设计灵感来自于最常见的、人人喊打的蟑螂，是用废弃手机等电器的零件加上纸板做成的。每只的造价不超过1美元。

　　对于这只机器人界的蟑螂或者“电子小强”来说，虽然身长只有10厘米，仅配备了手机的低分辨率摄像头和无线芯片等基础装备，但是却超乎预料地敏捷与快速，能以每秒钟5英尺的速度前进，而且用纸板做成的躯干对损伤几乎免疫。对于预算紧张的灾难救援行动而言，Dash也许会带来难以想象的帮助。(张梦然)