無人救援機器人在消防作戰(zhàn)中的應(yīng)用價值探索

周代新

摘要：本位對人工智能機器人在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的價值背景和現(xiàn)實意義做深入調(diào)查，并結(jié)合目前消防領(lǐng)域人工智能機器人的發(fā)展概況，分析分析人工智能機器應(yīng)用過程中存在的問題，并以此為基礎(chǔ)提出具體規(guī)劃和布置參考。

關(guān)鍵詞：消防救援;無人機;應(yīng)用概況。

隨著我國城市化建設(shè)進度不斷提高，建筑和企業(yè)生產(chǎn)的特殊性，導(dǎo)致化學(xué)危險品和有毒物質(zhì)泄露以及爆炸、坍塌的事故隱患增加，惡劣的救援環(huán)境對災(zāi)后救援提出了更高的要求，而人體的局限性使得提升需求轉(zhuǎn)向?qū)仍畽C器人應(yīng)用普及的需求。

人工智能促進了無人設(shè)備開發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提高了無人化設(shè)備普及率;基于AI研究開發(fā)背景，無人救援設(shè)備在種類、能力、數(shù)量得到長足發(fā)展，無人救援設(shè)備應(yīng)用率逐步提高。本文將梳理目前在役無人救援設(shè)備，并對無人救援設(shè)備的救援能力進行研究，探設(shè)其優(yōu)劣之處及改進方向。

一、無人救援設(shè)備發(fā)展概況

1.無人救援設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀

消防機器人的發(fā)展大致可分為三個階段：第一階段是利用程序輔助控制，遠程操作型;第二階段，機器人安裝傳感設(shè)備，強化感知功能，為功能型機器人;第三階段，增掛智能模塊，向智能機器人邁進。得益于人工智能研究的前瞻性研究，我國智能救援機器人發(fā)展態(tài)勢快速且明朗，發(fā)展出一套集成度高、優(yōu)化程度高、功能多樣的智能型防災(zāi)救援機器人體系。目前我國自主研發(fā)的多型智能機器人已投放市場并被納入一線救援部隊采購名單，在國際市場中，我國自主研發(fā)的智能救援設(shè)備也有一席之地，但不少環(huán)節(jié)仍然存在可優(yōu)化空間。

2.在役救援無人設(shè)備梳理

根據(jù)應(yīng)用場景的不同，可以大致分為城市救援無人機器人和野外救援機器人;履帶式救援機器人是城市滅火救援中較為常見的多功能機器人，主要應(yīng)用場景包括特高溫滅火、劇毒輻射擴散壓制、潛在爆炸環(huán)境滅火等等高危環(huán)境，通過更換塔臺實現(xiàn)多功能變換;野外救援機器人的類別更為廣泛，包括搜救探測機器人、地震救援機器人、水下救援機器人、破障機器人等等，結(jié)合機器人的可拓展性實現(xiàn)空中、地面、水下全方位三棲救援能力;同時，結(jié)合生物仿生學(xué)技術(shù)打破機器人體型限制，提高了機器人設(shè)備的通過性，幫助救援隊伍快速獲取災(zāi)情信息，制定救援計劃。

在我國消防部隊中，目前服役救援機器人數(shù)量較少、種類匱乏。人及載人設(shè)備仍然是我國消防救災(zāi)隊伍實施救援措施的主要工具，在消防救援設(shè)備無人化建設(shè)上落后與世界平均水平。不少機器人關(guān)鍵技術(shù)及重要零件仍然依賴于進口限制了我國機器人發(fā)展速度。

二、存在的問題

1人工智能應(yīng)用尚不廣泛

起步較晚、覆蓋面狹窄、核心技術(shù)經(jīng)驗不足等一系列問題是我國機器人行業(yè)發(fā)展的主要掣肘;很多智能機器人關(guān)鍵技術(shù)如多傳感信息耦合技術(shù)、機器視覺技術(shù)、定位和導(dǎo)航技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、智能控制技術(shù)和人機接口等方面的研究依舊略顯不足，致使機器人在防災(zāi)救災(zāi)的應(yīng)用中仍有困難。雖然機器人對已設(shè)定變量和特殊環(huán)境的反應(yīng)已能夠替代人類，但對于不可測變量，機器人缺乏精準(zhǔn)反應(yīng)能力。

2.人才體系建設(shè)不足，核心技術(shù)研發(fā)落后

人工智能崗位人才供給嚴(yán)重不足，人才體系建設(shè)不健全，缺乏專注于救援機器人研究的后備研發(fā)力量;從而直接導(dǎo)致核心技術(shù)研發(fā)隊伍不足、核心零件依賴進口的狀況。部分關(guān)鍵零件國內(nèi)市場80%由國外巨頭企業(yè)占領(lǐng)，機器人行業(yè)發(fā)展受到國際行業(yè)壓制，落后于同期其他國家機器人行業(yè)發(fā)展水平。

三、發(fā)展規(guī)劃及措施

1.加大政策扶持力度，促進救援機器人行業(yè)快速發(fā)展

機器人研發(fā)企業(yè)所在地政府應(yīng)出臺相關(guān)政策，從財稅、人力、技術(shù)科研多多方面扶持國有企業(yè)快速發(fā)展;結(jié)合相應(yīng)的市場管理方案以及救援市場所需，扶持有實力、有發(fā)展規(guī)劃的機器人研發(fā)企業(yè)渡過艱難期。針對目前救援機器人市場的空缺，應(yīng)著力發(fā)展有火災(zāi)救援機器人、防洪機器人、危險品處理機器人、地震救援機器人研發(fā)計劃的企業(yè)。同時，地方消防單位在進行消防設(shè)備采購時，應(yīng)該主動將國產(chǎn)救援機器人企業(yè)納入采購名單，提高國產(chǎn)消防設(shè)備的上線率;地方單位在進行消防、救援、防災(zāi)宣傳時，也應(yīng)該積極與自主企業(yè)合作，提高自主企業(yè)在各個消防單位的知名度。

2.加強重點區(qū)域人工智能機器人投入試點

通過救災(zāi)信息平臺匯總數(shù)據(jù)制定救援機器人試點計劃，將功能匹配的實驗機器人投入到救災(zāi)救援工作中，通過實地測試數(shù)據(jù)，定位救援機器人功能缺點，找準(zhǔn)優(yōu)化方向。同時，結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺，以智能化管理、社會化服務(wù)為方向，利用人工智能機器人更好地開展救災(zāi)防災(zāi)工作。

救援機器人的開發(fā)研究工作與機器人開發(fā)組積累的實踐經(jīng)驗高度相關(guān)，救援機器人的功能可用性也需要通過實驗性救援工作來檢驗。提高救援機器人的試點次數(shù)，能夠更好地耦合智能機器人與大數(shù)據(jù)信息平臺之間的鏈接，高效完成救援工作。

3.加強信息化平臺建設(shè)

隨著北斗系統(tǒng)的建成聯(lián)網(wǎng)，我國大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)又有了長足發(fā)展，立足于衛(wèi)星定位的GPS、GIS的地理信息平臺能力有明顯突破。人工智能型機器人的開發(fā)研究離不開大數(shù)據(jù)平臺的支持，其救援救災(zāi)能力的強弱也與信息化平臺的能力十分相關(guān)。北斗系統(tǒng)的建成提高了智能機器人在救援工作中精準(zhǔn)定位、快速救援、防災(zāi)預(yù)測、路徑規(guī)劃的能力，不僅強化了智能機器人自主開展救援活動的能力，也提高了其輔助救援功能的作用。

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