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全球救灾机器人的应用部署近况与发展趋势

供稿人:陆颖供稿时间:2025-05-16 15:21:01关键词:救灾机器人,研发,部署

近来,全球灾害频发,造成了重大人员伤亡和经济损失。瑞士再保险公司研究显示,2024年,自然灾害(包括保险未涵盖的灾害)造成的总损失为3180亿美元。这高于2023年的2920亿美元,远高于长期平均水平;预计,飓风、风暴、洪水和其他自然灾害可能在2025年造成1450亿美元的保险损失,比2024年增长近6%,成为有记录以来成本最高的年份之一。面对日益严峻的灾害形势,世界各国加速研发和部署救灾机器人,以提高应急响应效率,降低救援人员风险。

一、救灾机器人技术进展

美国麻省理工学院(MIT)与林肯实验室联合开发了SPROUT—一种软性“藤蔓”型机器人,其结构可在废墟中向前“生长”,通过动态形象更换进入状况复杂的随机空间。该机器人配备了多种传感器和摄像头,可完成地形扫描和道路规划,为人类救援人员提供助力。

宾夕法尼亚州立大学的科研团队在2025年开发出一种微型柔性机器人,能够在地震后的废墟中穿梭,寻找生命迹象。该机器人采用软体材料制造,具备一定程度的自主导航能力,并内置传感器模块,可实时收集温度、湿度与二氧化碳浓度数据,用于判断是否有人类存在。机器人还具备无线通信功能,可将数据实时回传至操作指挥中心,提升远程决策能力。

清华大学与北京航空航天大学团队开发出全球最小、最轻的无线变形机器人,长9厘米、重25克,具备飞行与地面行驶双重模式。该机器人采用模块化设计,核心为热响应材料制成的“连续变形驱动器”(CMA),可在单一电热源驱动下弯曲、锁定并保持形态。在户外测试中该机器人通过飞越障碍物、着陆,然后变形以在地面上移动来展示其能力它能够通过改变形状来穿越不同高度的斜坡、楔形表面和狭窄空间。这项创新为未来在搜索和救援、先进医疗设备以及能够变形以满足不同需求的智能机器中的应用铺平了道路

中船海神公司和总部位于杭州的云深处科技公司联合开发一种旨在在紧急情况下提供即时医疗援助的新型多形态救援机器人。机器人具备四足、轮式和履带模式,能适应复杂地形并执行呼吸、心肺复苏、供氧等急救任务,自主导航、搬运伤员。其模块化设计和极端气候适应力,使其在灾后救援、战地救护和紧急运输中展现出巨大潜力,为未来应急响应带来智能化变革。以色列科技网站sustainability times认为,该机器人标志着将先进机器人技术应用于医疗和救灾工作的里程碑。

二、国际部署情况

1.意大利

意大利致力于将机器人集成到救援服务中,消防部门部署了多款救援机器人:

  • Colossus:这款坚固的机器人由法国公司Shark Robotics 设计,对于隧道救援场景至关重要,并在协助清除碎片的同时提供实时数据。
  • Wolf R1:德国Magirus开发的电动车辆穿越具有挑战性的地形,为指挥中心提供实时视觉效果,并有助于在紧急情况下增强决策能力。
  • TAF AirCore:本土公司EmiControls 的涡轮机器人可以驱散水雾,从而抑制火灾,使消防员保持相对安全的距离。它在乌克兰的部署展示了它在高风险环境中的效率。
  • Trypper:这款在维罗纳开发的模块化机器人可以适应许多救援行动,从清除碎片到消防,在危机中表现出灵活性。
  • iRonCub3:在实验阶段,这个人形机器人配备了喷气发动机,可以在紧急响应中跃向空中援助。

2. 日本

日本消防厅从去年石川县能登半岛地震后发生的大火中吸取教训,正在抓紧部署无人消防机器人和其他专用车辆,以增强紧急消防响应队(ERT)的装备能力。这些机器人由日本多家技术公司联合开发,具备远程操控、火源定位和灭火等功能,能够在地震、洪水等灾害中快速响应,减少人员伤亡。在东京羽田机场,日本航空公司飞机与日本海上保安厅的飞机相撞事故中,东京消防局使用机器人灭火,解决了消防员难以处理的极端高温问题。

3. 新加坡

2025328日缅甸发生7.7级强震后,新加坡首次将10只“仿生蟑螂”投入国际灾后救援。这些由马达加斯加蟑螂改造的昆虫机器人,体长仅6厘米,背部安装微型红外摄像头与温度传感器,可在狭小空间中灵活穿行,寻找人体热信号。其运动由电极控制,搜集的信息通过机器学习算法分析并实时回传至救援工程师。该项目由新加坡内政科技局(HTX)与南洋理工大学、Klass工程解决方案公司联合研发,尽管仍处于开发阶段,但此次地震促使HTX加速部署。仿生蟑螂随HTX工程师和新加坡民防部队“狮心行动”团队前往重灾区曼德勒和首都内比都展开实地救援,辅助生命搜寻。此次应用展示了新型生物混合机器人在极端灾难环境下的实用性,也预示了未来救援技术智能化、微型化的发展方向。

三、发展趋势

未来,救灾机器人将向更高度的自主性和不确定环境适应能力变革,从应急响应软件、环境感知致方向进行自己学习和构建冲突策略。多类型、多主体同时同场作业技术将大量推广,通过方式多样化的自动机器系统分工合作,提升救援综合效率和风险管控能力。与此同时,能源管理和续航性成为核心课题,特别是在场景远离、精细操作需求高的灾害环境中。此外,软体化技术将进一步升级,提升机器人对灾害环境的输出安全性,保持小规模救援作业中的灵活和实用性。

 

参考文献:

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[5] Eirwen Williams. An engineering marvel: Chinas new rescue robot transforms with quadrupedal, wheeled, and tracked modes for ultimate versatility[EB/OL].(2025-03-31). https://www.sustainability-times.com/reports/an-engineering-marvel-chinas-new-rescue-robot-transforms-with-quadrupedal-wheeled-and-tracked-modes-for-ultimate-versatility/?utm_source=chatgpt.com.

[6]Tarek Salame. Italys robots are hereTheyre built for the impossible[EB/OL].(2025-05-08). https://euroweeklynews.com/2025/05/08/italys-robots-are-here-theyre-built-for-the-impossible/.

[7]Japan to deploy fire-fighting robots in emergencies[EB/OL].(2025-01-23).https://www.staradvertiser.com/2025/01/23/news/japan-to-deploy-fire-fighting-robots-in-emergencies/?utm_source=chatgpt.com.

[8]Myanmar earthquake: Singapore deploys cyborg cockroaches in rescue efforts[EB/OL].(2025-04-08). https://www.scmp.com/week-asia/health-environment/article/3305721/myanmar-earthquake-singapore-deploys-cyborg-cockroaches-rescue-efforts?utm_source=chatgpt.com.