隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,尤其是最近幾年,江蘇無錫地區(qū)大量高層建筑、地下建筑和大型石化企業(yè)不斷涌現(xiàn),由于這些建筑和企業(yè)生產(chǎn)的特殊性,導(dǎo)致化學(xué)危險品和放射性物質(zhì)泄漏以及燃燒、爆炸、坍塌的事故隱患增加,事故發(fā)生的概率也相應(yīng)提高。一旦發(fā)生災(zāi)害事故,消防員面對高溫、黑暗、有毒和濃煙等危害環(huán)境時,若沒有相應(yīng)的設(shè)備貿(mào)然沖進(jìn)現(xiàn)場,不僅不能完成任務(wù),還會徒增人員傷亡,這方面公安消防部隊(duì)已歷經(jīng)諸多血的教訓(xùn)。尤其是當(dāng)新消防法出臺后,搶險救援已成為公安消防部隊(duì)的法定任務(wù),面對新時期面臨的新情況新任務(wù),也為了更好地解決前述難題,消防機(jī)器人的配備顯得日益重要。
一、消防機(jī)器人概況
(一)機(jī)器人的定義。自機(jī)器人誕生的那天起,關(guān)于其定義的問題一直爭吵不休,原因在于其隨著社會的進(jìn)步而不斷更新擴(kuò)展新的功能,且更涉及到人類的問題,因此對其定義一直模糊。1987年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定義:“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動控制的操作和移動功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?!蔽覈茖W(xué)家對機(jī)器人的定義是:“機(jī)器人是一種自動化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動化機(jī)器”。
(二)消防機(jī)機(jī)器人發(fā)展歷史。機(jī)器人自60年代初問世以來,經(jīng)歷40余年的發(fā)展,己取得長足進(jìn)步,社會各行各業(yè)皆可見其身影。從1986年日本東京消防廳首次在滅火中采用了“彩虹5號”機(jī)器人后,消防機(jī)器人就逐漸在滅火救災(zāi)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,消防機(jī)器人技術(shù)也得到快速的發(fā)展。截至目前,消防機(jī)器人已經(jīng)穩(wěn)步向第三代高端智能機(jī)器人前進(jìn)。
(三)消防機(jī)器人應(yīng)用背景。
據(jù)最新數(shù)據(jù),無錫市高層建筑(在建不計(jì))高達(dá)百米以上就有28棟,共有5162家化工企業(yè),另有蠡湖、惠山等隧道,地下廣場建筑以較多,此外,還將開建環(huán)城地鐵。由此可見,消防部隊(duì)將面對的火災(zāi)和應(yīng)急救援的形勢相當(dāng)復(fù)雜。尤其是在高溫、有毒、易燃易爆等復(fù)雜環(huán)境中,為切實(shí)增強(qiáng)消防部隊(duì)撲救大火的能力,也為更好地保護(hù)廣大官兵的生命安全,配備消防機(jī)器人已勢在必行。消防機(jī)器人作為特種機(jī)器人的一種,在滅火和搶險救援中愈加發(fā)揮舉足輕重的作用。各種大型石油化工企業(yè)、隧道、地鐵等不斷增多,油品燃?xì)?、毒氣泄漏爆炸、隧道、地鐵坍塌等災(zāi)害隱患不斷增加。此類災(zāi)害具有突發(fā)性強(qiáng)、處置過程復(fù)雜、危害巨大、防治困難等特點(diǎn),已成頑疾。消防機(jī)器人能代替消防救援人員進(jìn)入易燃易爆、有毒、缺氧、濃煙等危險災(zāi)害事故現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、反饋,有效地解決消防人員在上述場所面臨的人身安全、數(shù)據(jù)信息采集不足等問題?,F(xiàn)場指揮人員可以根據(jù)其反饋結(jié)果,及時對災(zāi)情作出科學(xué)判斷,并對災(zāi)害事故現(xiàn)場工作作出正確、合理的決策。
二、國外發(fā)展?fàn)顩r
國際上較早開展消防機(jī)器人研究的是美國和前蘇聯(lián),稍后,英國、日本、法國、德國等國家也紛紛開始研究該類技術(shù)。目前已有很多種不同功能的消防機(jī)器人用于救災(zāi)現(xiàn)場。
眾所周知,日本的消防機(jī)器不僅技術(shù)引領(lǐng)全球,而且數(shù)量也全球之冠。相應(yīng)的,其投入應(yīng)用的消防機(jī)器人也最多。
美國的消防機(jī)器人亦處于技術(shù)頂點(diǎn)位置,其開發(fā)的消防機(jī)器人已具備較為成熟第三代功能。
三、消防機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)
?。ㄒ唬﹥?yōu)點(diǎn)
1、無生命損傷性。消防機(jī)器人作為一種無生命載體,在面臨高溫、有毒、缺氧和濃煙等各種危險復(fù)雜的環(huán)境時,在人力所不及之處可充分發(fā)揮其作用,大大減少消防人員傷亡。如若配備消防機(jī)器人,黃島油庫、“11.3”湖南衡陽大火釀成的悲劇本可以避免。
2、可重復(fù)使用性。消防機(jī)器人作為一種特殊武器裝備,在細(xì)心維護(hù)保養(yǎng)的同時,可反復(fù)多次使用,發(fā)揮其效能。
3、人工智能性。現(xiàn)代機(jī)器人是人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制、電力電子、模糊控制和機(jī)械工業(yè)等高端學(xué)科的結(jié)合體。而消防機(jī)器人作為特種機(jī)器人的一種,更是揉合了各項(xiàng)高新技術(shù)成果,機(jī)器人已是反應(yīng)國家的技術(shù)先機(jī)與否的標(biāo)志之一。各國政府技術(shù)部門、公司針對消防員面臨日趨復(fù)雜的應(yīng)急救援的環(huán)境,在目前人工智能已成熟的前提下,結(jié)合了其他各項(xiàng)高新技術(shù),針對特殊情況開發(fā)出具有針對性的消防機(jī)器人。可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,自主判斷實(shí)際危險情況來源,進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、處理、傳輸反饋、滅火等工作。
?。ǘ┤秉c(diǎn)
1、維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜。由于消防機(jī)器人屬于高新技術(shù)的結(jié)合體,對操控、維護(hù)保養(yǎng)人員有一定的要求,專業(yè)方面要求有一定的知識,要定期舉行專業(yè)人員培訓(xùn),尤其是電子元件,或可能受到潮濕、濃煙和灰塵等影響,需要一定的維護(hù)保養(yǎng)知識基礎(chǔ)。
2、造價高昂。由于消防機(jī)器人屬于高等學(xué)科知識和各項(xiàng)先進(jìn)高新技術(shù)的集合體,研制時間較長,研制經(jīng)費(fèi)較高,且生產(chǎn)數(shù)量并不多,造成價格普遍昂貴,不能大量配備消防部隊(duì)。同時,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,政府財政撥出能力有限,也是其不能大量配備消防部隊(duì)的重要原因之一。
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消防機(jī)器人實(shí)戰(zhàn)要求的角度出發(fā)進(jìn)行分類。
1、從主要功能上可分為:
?。?)滅火機(jī)器人
(2)火場偵察機(jī)器人
?。?)危險物品泄漏探測機(jī)器人
(4)破拆機(jī)器人
?。?)救人機(jī)器人
?。?)多功能消防機(jī)器人等。
2、從行走方式可分為:
(1)輪式行走消防機(jī)器人
?。?)履帶式行走消防機(jī)器人
(3)履帶輪式行走消防機(jī)器人等。