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機器人血與淚的挽歌唱亮希冀之路——9?11機器人搜救手記
2011-09-08 17:21:24      來源:中國日報網

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國際進行時


我叫桑尼,來自美國科羅拉多州丹佛市“機器人輔助搜救中心”(CRASAR)。2001年9月12日,一直沉睡中的我被主人威爾?布萊徹博士叫醒,和一眾同伴匆忙趕到紐約。據說在前一天,一群瘋狂的原教旨主義者挾持客機撞毀了兩棟直入云霄的建筑,數千人被埋在眼前令人震驚的巨大廢墟之下。我們的任務,一如設計之初,就是幫助救援人員尋找幸存者。就這樣,我與來自國防部高級研究計劃署(DARPA)、空間和海軍戰術司令部(SPAwAR)的同伴一道,度過了我們短暫生命中難忘的20多個日日夜夜。

?第一階段的救援行動(9月12日至22日)

***初到現場 手忙腳亂

12日一到達現場,我們立即開始與紐約市消防局和美國聯邦緊急事務管理署(FEMA)災害救援隊配合行動。連帶技術人員,威爾博士將我們分為兩組,一組協助印第安納州災害救援隊,一組為賓夕法尼亞州災害救援隊和紐約市消防局提供援助。

第一階段突出的問題是現場行動的管理和指揮比較混亂,技術人員不知道聽誰的命令、向誰匯報,信息溝通和命令發布只能口頭進行,救援人員常常不知道哪里最需要幫助。另外,由于人們并不習慣借助機器人開展行動,也沒有全面了解機器人系統的巨大潛力,我們在一開始并沒有發揮出多大的效用。

***小小身軀 用場巨大

當時,現場有許多“福斯特-米勒”公司和“我,機器人”公司開發的大家伙,它們裝備精良,造型酷炫,但卻因為體形過于龐大、容易損壞、機動性差等原因而始終未投入使用。在廢墟高溫的環境中,諸如熱成像攝像機、紅外線攝像機等高科技裝備都無法使用。到頭來真正派上用場的,倒是像我這樣體型嬌小、有著樸素外表的經打抗摔型機器人。

我們的任務主要包括對廢墟進行偵察,搜索可能有幸存者的空間,并隨時監控廢墟的變化,防止發生倒塌危及救援人員。一旦發現幸存者,我們會做出標記,并選取一條安全的通道以方便施救。

我的身上安有靈活的機械臂,可以用來隨時收集現場散落的遇難者的個人物品,供身份鑒別時使用,還可以用來清理堵塞通道的建筑殘骸。如果已經搜索過的地區發生二次塌方或復燃,現場指揮還可以利用我們來確定這一方向的搜索有沒有繼續進行的必要,以迅速制定新的搜索方案。

***環境惡劣 堅持奮戰

世貿中心現場遍布障礙物,幾乎沒有平坦的區域,還有隨時發生局部塌方的可能,鋒利的金屬殘片會對我和同伴造成極大的傷害,尤其是用來牽引我們的控制線。現場的塵土、煙霧和散落的紙張更增加了確定行進路線的難度,科學家在設計之初顯然沒有料到將來我們會在這么惡劣的環境下工作。

9月17日,在配合印第安納州災害救援隊執行偵察任務時,我的一個同伴在探索廢墟的一個深洞時被障礙物掛住,附近的火焰漸漸燒掉了它的履帶和控制線。最后,我眼見它墜入“深淵”。

***晝夜不停 輪番上陣

考慮到現場條件非常惡劣,通常有十多名各專業的工作人員在現場實時觀察我們在廢墟內的行動,并提供技術支持和專業方面的建議。所有的資料都被保存下來,供日后分析和永久保存。

一些我們深入險境傳輸回來的圖像會立即供多人觀察。這時技術人員就面臨一個極大的難題:如何識別我們拍攝到的物體?現場遍布經過擠壓、扭曲,被撕裂變形的建筑殘骸,再加上厚厚的塵土,大大增加了技術人員判讀的難度。經驗豐富的消防隊員和結構工程師不眠不休,個個雙眼熬得通紅,在現場實時指導我們的工作,迅速甄別有用的信息。

現場的工作24小時不間斷進行,搜救人員每16小時倒一次班。后期,隨著被困人員生還可能性的降低,現場搜救工作轉變為以挖掘和清理為主,對我們的使用也更加深入、廣泛,而且計劃性更強,多數是事先安排的,而不是現場臨時決定。

?第二階段的救援行動(9月23日至10月2日)

***軍方接手 重點轉移

9月16日,威爾博士建議,應當由接受過專門訓練的軍方人員在現場操控機器人,因為他們對我們的工作程序更為熟悉,可以有效減少使用非專業人員的風險。20日,在第一階段搜救行動中參加機器人操控的技術人員就被輪換為經過專門訓練的軍方人員,他們對如何在戰場和封閉空間進行搜救行動知識的掌握令人刮目相看。

23日,第二階段工作正式開始,重點是挖掘和清理現場建筑殘骸,并為分析世貿雙子塔倒塌的原因提供依據。

25日,軍方正式接管與機器人有關的全部事宜,并與消防部門建立了密切的聯系,只留下我所在的CRASAR 和“福斯特-米勒”公司的工程師在現場提供技術指導。操作人員兩人一組,接受任務后,立即帶著我們按照重要程度將工作任務排序,全心投入工作。

***巨大努力 終獲認可

事實上,我們的能力并沒有馬上被現場人員認可并接受,而是經過百折不撓的努力取得的。隨著能力被廣泛認可,我們的工作量也迅速增加。清理地下部分時,我們深入內部,用照明燈照亮地下封閉空間,保證技術人員在地下進行一系列作業,并引領工程車輛進入地下空間以進行清理工作。

經過多日悶燒,地下室產生了大量有毒氣體,在消防隊和調查人員進入地下室之前,我們必須充當先頭部隊,攜帶各種不同類型的探測工具深入現場,測量一氧化碳、硫化氫等有毒氣體的濃度以及現場的溫度,并判斷地下室的結構是否安全。10月2日,第二階段的工作全部完成。

?風流“人物” 還看今朝

由于在9?11搜救行動中的出色表現,我們機器人一族在挽救人類生命財產方面的貢獻得到了多方贊揚。這之后,美國、日本、中國等國家在地震、火災、處理危險品泄露甚至是解救人質等救援機器人的研發方面做了大量的工作,開發出各種可用于災難現場救援的機器人。

從9?11搜救行動中可以看出,大型機器人顯然不適合在救災一線工作,體型小巧、堅固耐用才是發展一切救援機器人的基礎。不過,體積小了搜索視野就會受到限制,為了解決這一矛盾,“我,機器人”公司隨后推出“馬蠅”系列機器人。它擁有可以折疊的外形,行動迅捷,有一對鰭形前肢,可以幫助在崎嶇的地面上導航,還可以升高感知平臺以便更好地進行觀察。

為了滿足對更狹小空間搜索的需要,人類還根據生態學原理研制出各種仿生機器人,比如日本大阪大學研制的蛇形機器人和加州大學伯克利分校研制的身高不足3厘米的蒼蠅搜救機器人。隨著技術的不斷成熟,相信蛇形、蠅形等仿生機器人將會在災難搜救工作中發揮不可替代的作用。

(梁杉 編輯:婧遠)


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