排爆机器人的发展问题研究

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随着国际恐怖活动的日益猖獗，爆炸恐怖袭击破坏性大，影响力强，近年来成为恐怖分子常用手段之一。由于排爆机器人不仅可以在危险环境下对可疑的爆炸物品进行检查、抓取、搬运和销毁，是搜爆、排爆作业的专业装备，而且可以避免排爆人员与爆炸装置近距离接触有效保护人员不受到伤害，已经成为的主要排爆方法之一。目前世界各国对排爆机器人的研发与使用都非常的重视，各国推出的新型排爆机器人有数以百计。武汉艾崴的研究将为我国进行排爆机器人的研发提供一定的借鉴作用。

一、排爆机器人的研究现状

国外排爆机器人的研究现状

当前，无论在国外还是国内反恐排爆机器人系统的研究都是处在一个上升阶段而且也取得了很多成果，其中以美、英、德、法以色列等国家较为成熟，并且继有排爆机器人产品投入实际应用，英国是公认的研究排爆机器人较早的国家，其研制的手推车排爆机器人是世界上最有名的排爆机器人，美国Remote公司的安德鲁斯系列排爆机器人是产品系列和型号较多的排爆机器人系列产品。主要型号有AndrosII、AndrosVA、AndrosVIA F6A等，其中魔抓（IALON)机器人是第一代小型遥控无人地面车辆，由美国Foster Miller公司生产，自重45kg，具有重量轻、坚固、快速、承载能力强和操作简单等优点。它参与了伊拉克行动和阿富汗战争，共执行任务两万余次，被时代杂志评选为2004年最令人惊异的发明之一，除此之外，国外较具有性的排爆机器人产品还有加拿大Pedsco公司生产的ROBHAZ排爆机器人和RMI-9WT大型排爆机器人，法国Alsetex公司的MC800小型排爆机器人，法国DM公司研制的RM35机器人、德国Telerob公司的MV4排爆处理机器人、美国PW ALLEN公司的Defender排爆机器人等，其中部分机器人已经经过实战考验，驰聘与反恐排爆的第一线。

国外的排爆机器人产品经过几十年的研究已经得到大量的应用功能完善，技术先进是主要特点。目前，国外的排爆机器人研究正在从第一代的完全依赖人工控制的遥控排爆机器人以及第二代的具有视觉、感知、和信息处理技术的排爆机器人向着具有高度智能化，网络控制、全自主能力的排爆机器人方向发展。同时，基于多年的基础性研究以及相对成熟的技术，国外的排爆机器人产品以及系列化、规模化、其产品不仅种类齐全而且具有很好的互换性和通用性，规模化的设计思想使得一种机器人经过简单的改装就可以应用与其它不同的场合。

国内排爆机器人研究现状

相对于西方发达国家，我国的排爆机器人研究起步较晚，目前，我国大约有30家左右的高等院校和科研院所在从事各类排爆机器人的研究工作并相继有一些产品问世并投入使用，其中有广东省骏达经济实业有限公司研制的 JD-PD-06A特种机器人，上海茂达伙伴机器人有限公司研制的龙卫士DG-X3B反恐排爆机器人，除此之外，中国科学院沈阳自动化所研制的灵蜥-A型，灵蜥-B型排爆机器人，北京金吾科技有限公司研制的JW-901B型排爆机器人和上海交通大学研制的SUPER-DII排爆机器人都因其各自的优点应用于各种特殊的场合。由中国航天科工集团公司自主研制，某些技术已处于国内领先水平的第二代排爆机器人已进入调试及实验阶段，华南理工大学机器工程学院蒋梁中教授主持研制的智能排爆机器人基于多级控制结构，性能先进，取得多项技术创新。相比于这些武汉艾崴排爆机器人具有更好的性能，更智能化，操作简单。

与国外相必，虽然我国的排爆机器人取得了科技含量较高的可喜成果，但是总体来说排爆机器人研究还处于发展阶段，基础性研究还较薄弱，机器人单一，尚未形成没有系列化发展，国内对于排爆机器人的研究应该借鉴与国外的成果经验，积极开展具有自主知识产权的排爆机器人及其相关技术的研究，尤其基于小型化的多用途的排爆机器人的研究。武汉艾崴目前已经有了自己的知识产权并有自己的产品系列化，已经达到国外的技术水平。

二、排爆机器人的功能需求

由于排爆任务的特殊性，武汉艾崴的排爆机器人在设计上有别于其它领域的机器人，排爆机器人主要突出排除爆炸装置有关的使用性能和机械性能，具体说，使用操作简单，行走控制可靠、携带器材多样排爆功能齐全、信息传输准确，配套设备完整、与其它排爆装备器材配套使用的一体化性能好，在具体功能上从目前国内外的排爆机器人所具备的排爆功能来看，主要体现在功能检查功能和销毁功能的三个大方面。

转移功能是排爆机器最重要的功能之一,主要表现在抓举移三个小的方面抓,要求机器人抓得准。是抓得牢和抓得快举，是机器人转移功能中非常关键的功能,不仅要求要将可以爆炸物举得要高，还要举得稳,不能出现翻倒现象移,能在无负重情况下,快速行走和克服各种障碍物在 抓取爆炸装置时,也能够顺利行走和克服一定的路障是目前排爆任务对机器人基本要求，一般要求在抓取15 -30kg的情况下，能够行走50-100m ,才能满足排爆要求检查功能,对爆炸装置进行检查是不可缺少的功能之一具体表现在需要具备视觉检查听觉检 查或是通过有线或无线进行传输不管是哪一种方式，都必须能够传输到后方排爆人员的监视器中,才能达到目的。

催毁功能是对可疑爆炸装置进行各种技术处置,是排爆工作的关键环节,其中对爆炸装置摧毁是重要手段最常用的摧毁功能是水枪摧毁，要求机器必须能够携带各种常见型号的水枪,利用机器人的操作系统进行控制和发射除此以外.就是针对不同外壳的爆炸装置或附属有坚固保护设施的爆炸装置的破拆功能，这就要求排爆机器人必须在机器手臂上兼有刀锯锤等功能，才能解决这一问题。

三、军用排爆机器人的发展趋势

根据目前国内外排爆机器人的发展来看主要向以下几个方面发展:

1.标准化通用化与模块化

目前国外一些科学家正在对研制中的各类排爆机器人进行比较研究,使各构成部分标准化通用化模块化这些研究,不仅为未来排爆机器人工业化生产创造了条件,而目为尽快建立机器人新军奠定了基础。

2.多传感器融合的高智能化

未来排爆机器人的发展趋向于采用第五代计算机突破模式识别关,即利用计算机或其它装置对爆炸物形态所处环境等信息模式进行自动识别，使之不仅能一目了然地认清自标的性质目标之间的相互关系目标地理上的精确位置不仅如此，操作者和机器人之间还能进行语言交流，使之更加适应战场情况复杂多变的需要今后军用机器人将重点发展外部传感系统,如采用先进的化学传感器触觉传感器听觉传感器等,使机器人能够做到-想看听摸写",不仅能感觉到发生在它周围的敌人和可能存在的危险,及时采取有效的防范措施以提高机器人的快速反应能力

3.进一步完善人机交互技术与多机器人自主协同作战

排爆机器人的智能水平高并不意味着不要人参加，存在人机交互也并不说明排爆机器人的水平低，现在国际上大多采用的是過控自主加局部自主的方式,在更高层次上实现人一机交互将是提高排雷排爆机器人智能水平的手段之一目前, 机器人的作战主要靠人的遥控操作,扮演战场上的配角作用如美 军在战场上投入的排爆机器人，均需人工操作,才能很好的完成作战任务由于军用机器人的智能水平不高，在作战中基本是充当一种特种装备随着军用机器人数量增多，智能化和自主能力的增强,以C4ISR框架全自主作战模式将出现，多机器人自主协同作战完成多种任务目标的作战方式今后发展的方向。

综上所述，尽管经过几十年的发展排爆移动机器人技术已经取得了另人瞩目的成就但是， 要实现真正的智能化还有很长的路要走随着传感器技术计算机技术人工智能技术和通信技术的不断提高，我们坚信在不远的将来智能排爆移动机器人一定能够在生产生活中扮演更加重要的角色。