无人救援机器人在消防作战中的应用价值探索

周代新

摘要：本位对人工智能機器人在防灾减灾领域的价值背景和现实意义做深入调查，并结合目前消防领域人工智能机器人的发展概况，分析分析人工智能机器应用过程中存在的问题，并以此为基础提出具体规划和布置参考。

关键词：消防救援;无人机;应用概况。

随着我国城市化建设进度不断提高，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和有毒物质泄露以及爆炸、坍塌的事故隐患增加，恶劣的救援环境对灾后救援提出了更高的要求，而人体的局限性使得提升需求转向对救援机器人应用普及的需求。

人工智能促进了无人设备开发，物联网发展提高了无人化设备普及率;基于AI研究开发背景，无人救援设备在种类、能力、数量得到长足发展，无人救援设备应用率逐步提高。本文将梳理目前在役无人救援设备，并对无人救援设备的救援能力进行研究，探设其优劣之处及改进方向。

一、无人救援设备发展概况

1.无人救援设备行业现状

消防机器人的发展大致可分为三个阶段：第一阶段是利用程序辅助控制，远程操作型;第二阶段，机器人安装传感设备，强化感知功能，为功能型机器人;第三阶段，增挂智能模块，向智能机器人迈进。得益于人工智能研究的前瞻性研究，我国智能救援机器人发展态势快速且明朗，发展出一套集成度高、优化程度高、功能多样的智能型防灾救援机器人体系。目前我国自主研发的多型智能机器人已投放市场并被纳入一线救援部队采购名单，在国际市场中，我国自主研发的智能救援设备也有一席之地，但不少环节仍然存在可优化空间。

2.在役救援无人设备梳理

根据应用场景的不同，可以大致分为城市救援无人机器人和野外救援机器人;履带式救援机器人是城市灭火救援中较为常见的多功能机器人，主要应用场景包括特高温灭火、剧毒辐射扩散压制、潜在爆炸环境灭火等等高危环境，通过更换塔台实现多功能变换;野外救援机器人的类别更为广泛，包括搜救探测机器人、地震救援机器人、水下救援机器人、破障机器人等等，结合机器人的可拓展性实现空中、地面、水下全方位三栖救援能力;同时，结合生物仿生学技术打破机器人体型限制，提高了机器人设备的通过性，帮助救援队伍快速获取灾情信息，制定救援计划。

在我国消防部队中，目前服役救援机器人数量较少、种类匮乏。人及载人设备仍然是我国消防救灾队伍实施救援措施的主要工具，在消防救援设备无人化建设上落后与世界平均水平。不少机器人关键技术及重要零件仍然依赖于进口限制了我国机器人发展速度。

二、存在的问题

1人工智能应用尚不广泛

起步较晚、覆盖面狭窄、核心技术经验不足等一系列问题是我国机器人行业发展的主要掣肘;很多智能机器人关键技术如多传感信息耦合技术、机器视觉技术、定位和导航技术、路径规划技术、智能控制技术和人机接口等方面的研究依旧略显不足，致使机器人在防灾救灾的应用中仍有困难。虽然机器人对已设定变量和特殊环境的反应已能够替代人类，但对于不可测变量，机器人缺乏精准反应能力。

2.人才体系建设不足，核心技术研发落后

人工智能岗位人才供给严重不足，人才体系建设不健全，缺乏专注于救援机器人研究的后备研发力量;从而直接导致核心技术研发队伍不足、核心零件依赖进口的状况。部分关键零件国内市场80%由国外巨头企业占领，机器人行业发展受到国际行业压制，落后于同期其他国家机器人行业发展水平。

三、发展规划及措施

1.加大政策扶持力度，促进救援机器人行业快速发展

机器人研发企业所在地政府应出台相关政策，从财税、人力、技术科研多多方面扶持国有企业快速发展;结合相应的市场管理方案以及救援市场所需，扶持有实力、有发展规划的机器人研发企业渡过艰难期。针对目前救援机器人市场的空缺，应着力发展有火灾救援机器人、防洪机器人、危险品处理机器人、地震救援机器人研发计划的企业。同时，地方消防单位在进行消防设备采购时，应该主动将国产救援机器人企业纳入采购名单，提高国产消防设备的上线率;地方单位在进行消防、救援、防灾宣传时，也应该积极与自主企业合作，提高自主企业在各个消防单位的知名度。

2.加强重点区域人工智能机器人投入试点

通过救灾信息平台汇总数据制定救援机器人试点计划，将功能匹配的实验机器人投入到救灾救援工作中，通过实地测试数据，定位救援机器人功能缺点，找准优化方向。同时，结合大数据平台，以智能化管理、社会化服务为方向，利用人工智能机器人更好地开展救灾防灾工作。

救援机器人的开发研究工作与机器人开发组积累的实践经验高度相关，救援机器人的功能可用性也需要通过实验性救援工作来检验。提高救援机器人的试点次数，能够更好地耦合智能机器人与大数据信息平台之间的链接，高效完成救援工作。

3.加强信息化平台建设

随着北斗系统的建成联网，我国大数据平台的建设又有了长足发展，立足于卫星定位的GPS、GIS的地理信息平台能力有明显突破。人工智能型机器人的开发研究离不开大数据平台的支持，其救援救灾能力的强弱也与信息化平台的能力十分相关。北斗系统的建成提高了智能机器人在救援工作中精准定位、快速救援、防灾预测、路径规划的能力，不仅强化了智能机器人自主开展救援活动的能力，也提高了其辅助救援功能的作用。

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