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目前救援机器人的应用困境是什么

2019年08月16日 09:25 次阅读

NCCR(瑞士国家机器人能力研究中心)的研究人员回顾了救援机器人技术进展,并对其未来发展进行了评估。研究人员回顾了救援机器人取得的技术进展,并采访了救援人员,他们发现,机器人技术研究团体的工作与救援人员的需求非常一致。因此,尽管目前在灾难响应中采用先进的机器人技术参与救援的案例仍然是有限的,但预计在未来会迅速增长。

NCCR和Rescue Robotics Grand Challenge的研究人员,共同对救援机器人的发展进行了评估,分析论文已经发表在了《Journal of Field RoboTIcs》上。接下来我们将通过NCCR的分析,一起了解救援机器人应用于实际搜救工作中遇到了哪些困难。

这篇论文的第一作者Jeff Delmerico表示,NCCR的研究不仅是现状,或者真实世界灾难后机器人部署的历史,他们还试图分析研究团体的输出中缺失了什么,以满足真实世界的需求,并为实际救援人员提供最大的帮助。论文中综述了腿式、轮式、飞行式和两栖式机器人的研究进展,以及感知、控制系统和人机界面的研究进展。在最近的许多进展中,强调了学习算法和模块化设计如何应用于腿机器人,使它们能够适应不同的任务,并承受一定程度的损坏。

论文内容还包括,轮式和履带式机器人如何在远程呈现等新应用中进行测试,比如与受困者互动或进行远程消防。目前正在研究的救援机器人项目是,如何使无人机更容易运输,并在必要时改变移动模式。研究人员在论文中详细介绍了在GPS信号未覆盖区域,使用摄像头进行定位和绘制地图方面的进展,以及人机交互的新策略,允许用户通过手指或躯干的动作来操控无人机。

目前救援机器人的应用困境是什么

为了确认这些救援机器人的研究方向是否与实地需求一致,NCCR的研究人员采访了来自美国、意大利、瑞士、日本和荷兰的7名救援专家。用于搜索和救援的机器人技术研发在不断的进步,为了在搜救工作中能被更广泛的使用,研发人员正在努力使它们变得更加坚固和易于使用。

Jeff Delmerico说: “尽管之前的调查只过去了几年的时间,但是机器人研究和机器人搜救部署的快速发展,意味着最先进的技术已经与这些早期的评估产生了很大的不同。”研究人员在论文中对当前救援机器人研究的最新进展进行了评估,尤其是2014年到2018年取得的进展,此前的科学评论都没有涉及到。

Jeff Delmerico说: “除非在危急情况下能够真正依靠新技术,否则救灾工作者不是很信任这些技术。”所以,救援机器人必须增加新的能力,或者在执行同样的任务时能胜过人类。救援机器人的技术门槛非常高,NCCR的研究目的是为了解研究的进展和目标之间存在的差距。了解救援人员的实际需求才能确保机器人尽快走出实验室。

救援机器人可以生成灾难现场的3D地图,这是其他商业研究平台所不具备的特性,正是这些特性能够帮助救援人员更快的完成搜救工作。开发新的人机界面,为操作人员提供更便利的协助也是机器人研究的重要方向。救援人员更多的是把机器人系统当作提高搜救工作的工具,而不是替代他们的自主系统。救援现场强调的是人机配合,在搜救工作部署中,任务优先级可能迅速变化,高效的人机配合才能维持搜救人员的循环。

救援人员更喜欢使用稳定的机器人系统,而不是“热门”但尚未被认可足够可靠的技术,比如人工智能技术。这就是救援人员与研究人员产生分歧的地方,研究人员对发展综合的、中央组织的机器人很感兴趣,但搜救人员则更喜欢独立部署的系统。

迄今为止,机器人系统的开发还不足以满足现实世界的救援场景需求。研发高技术水平机器人系统只靠学术领域的研究而没有其他组织的参与是不切实际的,脱离实际应用的研发即使技术难度再高也无法实际应用。在研发过程中与相关人员和场景进行配合,更多的强调机器人系统的稳定性、易用性和耐用性可能会加快机器人在实际搜救工作中的部署进程。

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