消防機(jī)器人研究綜述

1、消防機(jī)器人研究綜述2003年 11月 3日，湖南省衡陽(yáng)市宣靈村一幢 8層商住樓發(fā)生特大火 災(zāi)。衡陽(yáng)市消防支隊(duì)先后調(diào)集 4個(gè)公安消防中隊(duì)、 4個(gè)專(zhuān)職消防隊(duì)、 16 臺(tái)消防車(chē)，經(jīng)過(guò)近 3 個(gè)小時(shí)的奮力撲救，在大火得到控制之時(shí)，大樓 西北部分突然坍塌， 20 名消防官兵壯烈犧牲，多人光榮負(fù)傷，造成新 中國(guó)成立以來(lái)一次火災(zāi)中消防官兵傷亡人數(shù)最多、犧牲人員職級(jí)最高 的一次事故。此外，據(jù)公安部通報(bào)， 2003 年 1-11 月，全國(guó)共有 59 名 消防官兵在搶險(xiǎn)救災(zāi)中犧牲，有 537 人負(fù)傷。 痛定思痛，我們認(rèn)識(shí)到：一方面，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，為了盡快控制和撲滅 火災(zāi)，采取近距離作戰(zhàn)、迅速撲滅火源的方法是提高滅火

2、效能的最佳 途徑。但另一方面，兇猛的火焰、高溫的輻射及有毒的煙氣往往使勇 敢的消防隊(duì)員無(wú)法靠近。尤其是建筑、工業(yè)、交通甚至石油化工火災(zāi) 日漸增多，在各類(lèi)火災(zāi)的處置過(guò)程中，由于事故現(xiàn)場(chǎng)情況十分復(fù)雜， 泄漏物的毒性、腐蝕性、易燃易爆特性甚至是放射性更會(huì)使消防隊(duì)員 處于危險(xiǎn)境地。 有沒(méi)有既可有效撲滅火災(zāi)、救助被困人員，又不至于讓消防隊(duì)員生命 受到威脅的方法呢？ 消防機(jī)器人可在高溫、強(qiáng)熱輻射、濃煙、地形復(fù)雜、障礙物多、化學(xué) 腐蝕、易燃易爆等惡劣環(huán)境中進(jìn)行火場(chǎng)偵察、 化學(xué)危險(xiǎn)品探測(cè)、 滅火、 冷卻、洗消、破拆、救人、啟閉閥門(mén)、搬移物品、堵漏等作業(yè)，可以 代替消防人員承擔(dān)一部分危險(xiǎn)工作，避免人員傷亡。隨著

3、化學(xué)性火災(zāi) 日益頻繁，日本許多城市均已配備多種機(jī)器人，西歐諸國(guó)、新加坡和 韓國(guó)等亦在積極配備，而中國(guó)“以人為本”觀念已日漸深入消防領(lǐng)域 , 如 果統(tǒng)一配備機(jī)器人 , 市場(chǎng)前景必定廣闊。國(guó)外消防機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó)和原蘇聯(lián)較早開(kāi)展消防機(jī)器人研究，稍后英、法、德、日等國(guó)也 紛紛研究該類(lèi)技術(shù)，目前已有多種不同功能的消防機(jī)器人用于救災(zāi)現(xiàn) 場(chǎng)。日本投入應(yīng)用的消防機(jī)器人最多， 80 年代，日本研制了不少于 5 種 型號(hào)的自動(dòng)行駛滅火機(jī)器人，分別配備于大阪、東京、高石、太田、 蒲田等消防部門(mén)，這類(lèi)機(jī)器人以內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，配置驅(qū)動(dòng)輪 或履帶式行駛機(jī)構(gòu)，能爬坡、越障礙；裝有較大噴射流量的消防槍炮， 能作俯

4、仰和左右回轉(zhuǎn)；裝有氣體檢測(cè)儀器和電視監(jiān)視設(shè)備；通過(guò)電纜或無(wú)線控制，控制距離最大為100m(150m)。另一類(lèi)機(jī)器人為偵察、搶險(xiǎn)用，除氣體檢測(cè)儀器和電視監(jiān)視器設(shè)備外，還裝有機(jī)械手，能通過(guò) 遙控處理危險(xiǎn)物品。美國(guó)已研制出依靠感覺(jué)信息控制的救災(zāi)智能化機(jī)器人， 如 1994 年用于 探測(cè)阿拉斯加州斯珀活火山的“但丁 2 號(hào)”、抓獲殺人犯的 RM1 - 9 型 遙控消防機(jī)器人等。亞利桑那州消防部門(mén)研制的消防機(jī)器人，裝有破 拆工具和消防水槍?zhuān)芡瑫r(shí)進(jìn)行破拆和噴射滅火。英國(guó)智能化保安公司生產(chǎn)的 RO-VEH遙控消防車(chē)已裝備于中、西部消防 部門(mén)，配置為履帶式或輪式行駛機(jī)構(gòu)，能爬樓梯；通過(guò)電纜供電或自 攜蓄電池

5、供電；裝有消防水炮、攝像機(jī)或熱像儀；采用有線控制方式。1985年英國(guó)中西部消防部門(mén)和 Firma SAS公司聯(lián)合研制的機(jī)器人消防 車(chē)，用 HunterIII 汽車(chē)改裝而成，裝有雙臂、水槍、探測(cè)器 （溫度、化學(xué) 物質(zhì)、輻射等）、工業(yè)電視攝像機(jī)、 紅外線裝置，機(jī)械手用來(lái)啟閉閥門(mén)、 搬移物品或開(kāi)門(mén)等。國(guó)際上對(duì)消防機(jī)器人的研究可分為三個(gè)階段 （三代）：第一代是程序控制 消防機(jī)器人，第二代是具有感覺(jué)功能的消防機(jī)器人，第三代是智能化 消防機(jī)器人。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正在加快開(kāi)發(fā)具有不同功能的實(shí)用 型的第二代、第三代（低級(jí)）消防機(jī)器人，著手研究第三代高級(jí)智能 機(jī)器人。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家把研究開(kāi)發(fā)消防機(jī)器人列入國(guó)家技術(shù)發(fā)展 規(guī)劃，作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要保證手段。國(guó)內(nèi)消防機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)消防裝備研究部門(mén)從 1997 年開(kāi)始對(duì)消防滅火機(jī)器人進(jìn)行科研開(kāi)發(fā)，2002年 6 月，由公安部上海消防研究所、上海交通大學(xué)、上海消 防局三家單位共同承擔(dān)的國(guó)家 863 項(xiàng)目“履帶式、輪式消防滅火機(jī)器人 研制成功并順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。消防滅火機(jī)器人，是結(jié)合多種消防滅 火手段為一體的新型消防裝備。消防滅火機(jī)器人在國(guó)外已有 20多年歷史，生產(chǎn)、研制日趨完善，英國(guó) 消防滅火機(jī)器人曾在中國(guó)內(nèi)地有過(guò)銷(xiāo)售代理，中國(guó)國(guó)內(nèi)一些實(shí)力較強(qiáng) 的企業(yè)也生產(chǎn)