雷鋒網(wǎng)按：8月24日上午，2017年“WRC 世界機器人大會”展開第二天的論壇日程，本屆大會以“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造，迎接智能社會”為主題，囊括“論壇、博覽會、大賽及主題活動”四大板塊，是我國機器人領(lǐng)域規(guī)模最大的國際會議之一，本次會議有來自國內(nèi)外 300 多位機器人領(lǐng)域知名科學(xué)家、企業(yè)家、政府工作者和國際科技機構(gòu)代表出席，雷鋒網(wǎng)也來到了現(xiàn)場為大家?guī)硇迈r出爐的報道。

來自日本的IEEE RAS現(xiàn)任主席Satoshi Tadokoro是參加大會的其中一位知名科學(xué)家，他在今天的主論壇上發(fā)表了關(guān)于“日本災(zāi)后救援機器人”的演講。

Satoshi Tadokoro，日本東北大學(xué)副院長兼研究教授，Satoshi Tadokoro自2002年以來開始擔(dān)任國際救援系統(tǒng)研究機構(gòu)主席，2016年至2017年期間擔(dān)任IEEE機器人與自動化學(xué)會主席。2002年至2007年期間，他作為MEXT DTT救援機器人項目的項目經(jīng)理。他亦曾擔(dān)任NEDO災(zāi)害機器人項目的首席研究員，其團隊研發(fā)出了多個救援機器人，其中名為Quince和Active scope Camera的兩個機器人被用于福島第一核電站事故中的核反應(yīng)堆建筑災(zāi)害事故的救援，故知名度較高。2014年至2018年，他將擔(dān)任日本內(nèi)閣政府ImPACT項目的項目經(jīng)理。他是IEEE、日本機器人學(xué)會、日本機械學(xué)會及日本儀器與控制工程師學(xué)會的會員。

以下為Satoshi Tadokoro的演講內(nèi)容，雷鋒網(wǎng)做了不改變原意的編輯整理：

今天我想為大家介紹一下日本的救災(zāi)機器人。

上圖是典型的救災(zāi)過程。在災(zāi)難發(fā)生后需要搜救和應(yīng)急救援，之后需要重建，所以需要對所造成的問題進行調(diào)查，尤其是在災(zāi)難發(fā)生之前的建筑調(diào)查，同時要加強其防震功能。機器人是可以完成某些人類無法完成的事情。比如日本的福島核電站發(fā)生泄漏之后，機器人可以代替人進去調(diào)查和救援。 

這是一款名為Quince的救援機器人，我參與了它的開發(fā)，它最早使用在福島核電站調(diào)查當(dāng)中。

從操作臺對Queens行動的監(jiān)測，可看到它實時地去檢測核電站內(nèi)部的情況，拍到內(nèi)部反應(yīng)堆的照片和關(guān)鍵信息，并對福島核電站的泄漏事件作出回應(yīng)和相應(yīng)的救援措施。當(dāng)時我們的政府和公司都希望能夠把這個冷卻系統(tǒng)重新啟動，因為里面的溫度已經(jīng)到了98度，所以我們需要讓核反應(yīng)堆冷卻。Queens機器人對里面的情況進行調(diào)查，然后給我們提供了具體的數(shù)據(jù)。之后它又進行了多次行動，令溫度在一個月后有所下降，因而機器人在這方面發(fā)揮了很大的作用。

 在這個經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，日本政府啟動了幾個項目。救災(zāi)機器人項目的目的不僅僅是針對核電站的災(zāi)難，還包括自然和人為災(zāi)害。機器人主要是用于救援和防災(zāi)，目前最大的問題是技術(shù)尚未成熟，比較脆弱。比如你可以想像一下，它的攝像系統(tǒng)、成像系統(tǒng)在我們會議廳里可以看見，但是在光線很暗或有霧霾情況下就看不見，如果風(fēng)速很快或者雨很大的話也難看得見，所以這種脆弱性必須要被解決。

我們試圖開發(fā)出更強大的視覺系統(tǒng)，尤其是極端情況下的視覺系統(tǒng)。這里所謂的視覺系統(tǒng)并不是機器人本身能不能到那個地方，而是它能不能在現(xiàn)場進一步精密地感知，以便獲得更好的信息。這些對情況的估測非常重要，同時在災(zāi)難環(huán)境當(dāng)中的自我恢復(fù)能力也非常重要。

 我們要開發(fā)下一代能夠應(yīng)對緊急情況的建筑機器人，令他們在災(zāi)區(qū)重建當(dāng)中發(fā)揮作用，完成更加復(fù)雜的任務(wù)，也會監(jiān)測周圍的物體。這個機器人可以長期飛行，配合地面的機器給我們提供整個區(qū)域的鳥瞰圖，另外在強風(fēng)的狀態(tài)下也通過這個機器人負載的幾個攝像頭形成一個立體的照片。機器人獲得的信息很快就回饋到了操作員，以便操作員及時調(diào)整。它還帶有震度感應(yīng)器，能夠感應(yīng)或者判斷觸碰物的大小。除此之外，我們提高了建筑機器人的能力，其攝像頭是自帶光的，所以在黑暗和霧中也可以看得清楚。

這種救災(zāi)機器人主要是用于在石堆當(dāng)中發(fā)現(xiàn)遇難者和幸存者，我們把它和搜救犬進行對比，通過現(xiàn)場的一些攝像頭和圖像識別的方式，它可以識別人的鞋或者其它的衣物。這只搜救狗找到了要援救人員的位置，受害者就在這個管子里面，由于圖像識別的功能，我們就能夠自動地識別出這個受害者，令整個搜救能力得以大幅度提升。

多臂機器人可以幫助人們在很多危險環(huán)境中完成工作，這是一個有四條腿的機器人，它里面加裝了很多電器和傳感器。除了能夠行走和提起物品之外，它也能夠做一些更復(fù)雜的運動。我們可遠程控制這個機器人，同時關(guān)注這個機器人周邊的環(huán)境，由于可能無法看到機器人的圖像，所以我們也想辦法通過計算機圖像技術(shù)解決圖像的盲點。這種多臂機器人的作用是它能夠代替我們進入到坍塌、爆炸等危險環(huán)境中。

這種裝有RM傳感器的輕型蜿蜒機器人可以調(diào)整爆炸時的壓力，它可爬行在水平和豎直方向的管子里。我們可以通過聲音的傳輸計算距離，這種蜿蜒的機器人能夠在一些人類難以接觸的工廠或者地理位置進行探索。比如60度、70度陡峭的坡。另外，它可以在坍塌的房屋下面找到受害者，并且很好地勘探出周圍的環(huán)境。這種非常靈活的蜿蜒機器人加上線纜能夠進入到一些非常狹窄的空間中，我們通過遠程遙控能夠遠程看到觸摸里面的環(huán)境，搜救的過程當(dāng)中可以很好地了解周邊的環(huán)境。蜿蜒機器人配置10米長的電纜再加上一些振動器，能夠用分散型的驅(qū)動進入到不同的地方，通過遠程控制能夠觸摸、看見并且聽見這種環(huán)境的情況，搜救的過程當(dāng)中能夠有更清晰的認識。

通過多振動傳感器，這個機器人能夠預(yù)估前面與接觸物體的距離，實時回傳數(shù)據(jù)。機器人能夠通過視覺識別技術(shù)發(fā)現(xiàn)里面的東西，也可以用麥克風(fēng)的聲音傳輸來探索周邊的環(huán)境。我們可以通過多麥克風(fēng)的配置和聲音的傳輸判斷它的位置，從而找到受害者，對周邊環(huán)境進行深入研究。

這是傳統(tǒng)的攝像頭和新的技術(shù)攝像頭的對比，它能夠在非常狹窄的空間里非常靈活地移動。實際上之前在美國已經(jīng)使用過了，這是一個發(fā)生嚴(yán)重事故的建筑現(xiàn)場，這種機器人爬入了8米深的地方之后拍了一些照片，也給我們的研究提供了非常好的信息。

 去年4月份我們進行了實地的使用，他們測試了這個機器人的具體能力。去年12月份到今年2月份，他們（美國研究機構(gòu)）也用這個機器人做了結(jié)構(gòu)性的調(diào)研，將這個機器人的攝像頭放入到了很多殘骸中，然后通過拍照了解內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。這些數(shù)據(jù)可以幫助我們做出內(nèi)部的3D模型，從而了解它在坍塌之前屋頂和房屋的結(jié)構(gòu)是什么樣子。

接下來是檢查PVC，這些東西要想去除掉的話并不是那么容易，所以必須建立一個3D的模型，然后把攝像頭從邊上放進去，然后拍出這些照片，通過這些照片可以做出3D的模型，但是這還不夠，所以除了把這個攝像頭放入到井內(nèi)之外，我們還進一步地走得更深，拍了更多的照片。基于這些照片和視頻，我們很好地做出了3D的模型，甚至了解到了井內(nèi)更深處的結(jié)構(gòu)。

這里輻射也是一個很大的問題，所以我們也想通過攝像頭的拍攝，研究了解到它在不同深度的輻射強度到底有多少。這張圖顯示了不同深度的輻射強度有多少，輻射水平是一個非常危險的水平，這對我們下一階段的研究是非常重要的。

自然災(zāi)害在全世界是很常見的，災(zāi)后機器人能夠在災(zāi)后的響應(yīng)、復(fù)蘇和預(yù)防發(fā)揮非常重要的作用，所以我們需要與中國等國家在技術(shù)領(lǐng)域進行合作，“一帶一路”是一個非常重要的概念，它可以推進我們的合作。日后我們需要共同面對這些挑戰(zhàn)更好地合作與研究。

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