下次消防救援 能让它们上吗？

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事实上，在消防领域引入机器人是大势所趋。

此前，在荷兰代尔夫特理工大学的团队中，一个名为tradr的欧盟项目的背景是人和机器人一起参与工业工厂事故(如天津事故等突发性灾难)的救援活动。该项目持续四年，从2013年11月至2017年12月。本项目主要关注以下七个方面:一致感知建模、一致行动建模、一致分布式信息共享建模、一致多机器人协作建模、一致人机协作建模、系统架构与集成、用户需求分析与评估。

在项目描述中强调了持久性，这意味着救援需要很多天，并且是由许多人和机器人合作完成的。本文将不详细介绍该项目的具体细节。感兴趣的读者可以浏览tradr的网站并阅读相关文献。本文主要从三个方面介绍了利用机器人进行救灾的难点:

1.机器人硬件。人形机器人应该是人类的真正替代品，因为人形机器人的外形可以更好地适应人类设计的环境。当然，如果有一个倒塌和损坏的环境，人们和人形机器人可能不方便进入。在这种情况下，其他类型的机器人会更合适(如消防车机器人、履带式机器人、蛇形机器人、无人驾驶飞行器等)。)。本文主要讨论仿人机器人。

提示:中文单词机器人有一个字符，但这并不意味着机器人必须是人形的。听起来有点纠结。一般来说，机器人必须有传感器(如照相机、触摸屏和麦克风)来感知环境，并且必须能够通过动作(如移动、抓取物体和说话)来对环境做出反应。理想情况下，智能机器人应该能够自主地做出决定，也就是说，根据环境做出让人类满意的正确动作(不伤害人类或增加混乱)。然而，这并不容易，或者说相当困难。因此，在大多数情况下，机器人必须由人类遥控，也就是说，人类将决定机器人的下一个动作。

关于人形机器人，在darpa的机器人挑战赛(home | drc决赛)中有一些先进的例子，比如阿特拉斯机器人。下图是ihmc集团的阿特拉斯机器人，在2015年drc挑战赛中排名第二(我选择这个例子是因为我碰巧听到了该集团成员的现场报道):

阿特拉斯机器人和一个强壮的人差不多大。下图是让机器人用电钻切割墙板:

下图显示了一个人形机器人驾驶(这与通常意义上的无人驾驶非常不同。这里，更强调的是人形机器人控制真实物体的能力):

类似的任务包括人形机器人在废墟中平稳行走，上下楼梯，组装水龙头，打开水阀，打开门，清理倒塌的路障，插上电源插头等等。首先，让我们拍一段视频来感受机器人是如何完成上述任务的:darpa机器人挑战赛冠军韩国队准备视频(http://v . QQ/boke/page/b/0/2/b 0158 nuoq 92)。然后，在高能量警告下，每个人都能感受到波士顿动力公司(被谷歌收购)的最新进展。视频剪辑:波士顿动力场测试图集人形机器人。

然而，由于成本高，阿特拉斯机器人仍处于测试阶段。几百公斤的机器人有问题。停止工作是正常的。如果你不能控制和保护它们，如果机器人停止进食并肿胀，你该怎么办？所以不要指望这批货物会立即参与救灾活动。然而，在可预见的未来，这应该是可以实现的。主要问题是成本。

注:有网友提到机器人能否冲进火灾现场营救伤员。这是个好问题。虽然机器人目前无法完成这项任务，但我相信会有一个可行的解决方案。一些网民提到机器人零件在火灾环境下可能会失效。这些确实是硬件问题，但它们都有望得到解决，而且它们也是成本问题。

2.机器人相关软件。如导航定位(slam)、物体识别、物体操纵、遥控等，都是一些难点。特别是，对机器人来说，人类环境的识别和紧急处理是困难的。阿特拉斯机器人相对有希望完成这些任务，但这需要一些时间。以上视频展示了目前仿人机器人的能力，即它可以控制人类环境中的物体(门、电钻、阀门、楼梯等)。)初步和正确。

然而，几乎所有这些设置都是已知的；对于完全未知的环境(尤其是不断变化的动态环境)，机器人的自主决策能力尤为重要。尤其是当情况紧急时，人们没有时间做决定或者不知道如何做决定，即使机器人和人失去联系。这种自主决策能力也是限制机器人智能的关键。有时，机器人甚至有必要暂时独立学习，自己解决问题。例如，如何打开一扇从未见过的门，如何穿过一个不规则的废墟等等。

3.人类和机器人之间的(长期)团队合作。这很重要，但经常被忽视。机器人专家更关注底层的硬件和软件，但经常忽略上层用户(消防员、指挥官等)的需求。)。机器人专家通常为他们的杰作感到自豪。作为一名科学与工程博士，我深深理解。然而，用户真的认为机器人使用方便吗？什么样的机器人和人机合作软件最适合用户使用？在你制造机器人并给它们编程之前，你问过用户吗？这涉及到以人为本的设计理念。

在tradr项目中，同事们将与消防队员交流，询问他们的需求，并让他们使用软件来控制机器人。用户的反馈通常与技术人员的期望不同。因此，有必要根据用户的需求和评估报告不断改变软硬件设计。

此外，如果救灾现场复杂，将涉及许多人和机器人，这反过来又涉及任务分配和多人/机器人合作，这被称为HART(人类-代理-机器人-团队工作)。多智能体的相关研究也非常活跃，但大多停留在模拟阶段。真正的机器人仍然需要大量的野外实验才能在真实的救灾场景中发挥作用。我不会在这里详述相关细节。

最后，长期的人机合作是一个很大的困难。我不会在这里详述细节。

我相信有一天，机器人能够肩负起救灾的重任，减少不必要的伤亡。有关部门也有必要制定合理的计划，把钱花在刀刃上。