2021世界机器人大会 ▎特种机器人让生命不再冒险

今日科协

零下40℃极寒地区、石化油库与炼制厂火灾现场、大面积易燃有毒气体泄漏事故、深水搜救打捞……这些常人难以承受的危险环境中，总有一个“硬汉”挺身而出，那就是特种机器人。

2021世界机器人大会特种机器人展区内，巡检机器人、爆破机器人、矿山机器人、水下机器人、消防机器人等纷纷亮相，重点展示其在军事、安防、排爆、消防、水下领域的实际应用。

硬性需求与日俱增

特种机器人是指除工业机器人之外，用于非制造业的，能辅助或替代人类在高危环境和特殊工况工作的机器人。根据不同执行任务场景，分为军事应用型、应急救援型和极限作业型。

相对于工业机器人的大规模应用与服务机器人的热潮迭起，特种机器人一直显得颇为“低调”。

数据显示，2014年以来，全球特种机器人产业规模年均增速为12.3%，预计到2021年底，全球特种机器人市场规模将超过50亿美元。

近年来，随着科技发展，人工智能、高端制造和仿生学等为特种机器人提供更智能的算法、更高端的设备和更优化的适应能力。特种机器人性能持续提升，智能化不断升级。

火灾中的“逆行者”

在和平年代，火灾等高危场景是特种机器人的主要阵地。火灾事故现场由高温引起的强热辐射、坍塌、燃爆、流淌火等严重威胁消防人员的生命，也是造成经济损失的重要原因。而耐高温消防机器人成为火灾现场的“逆行者”，替代消防人员冲锋陷阵，最大限度保护人民群众的生命和财产安全。

在本次展会上，力升高科推出了一系列1000℃耐高温消防机器人产品，包括耐高温消防机器人、防爆消防侦察机器人、耐高温消防侦察机器人等。其产品突破了以往消防装备的作战区域限制，实现了零距离侦察、零距离灭火、零距离降温、零距离坚守四大优势，具备了全范围能攻善守的作战能力。

耐高温消防机器人

专注消防机器人研发的北京凌天综合运用机器视觉、机器自学习、自主链路等最新科技成果，将机器与人的协作发挥到极致。仅防爆消防灭火侦察机器人就分为轻、中、重型3款，此外还有防爆消防中（高）倍数泡沫灭火侦察机器人、防爆消防排烟侦察机器人等。

此外，中信重工还推出了主要用于特大型火灾扑救和侦察的机器人，面对石化油库与炼制厂火灾、大面积易燃气体泄漏事故等场景，该机器人的水炮可实现200升/秒超大流量，具有射程高，续航时间久、火源侦察能力强等优势，可以胜任特大型火灾扑救以及黑暗和恶劣环境下的作业需要。

在这些产品的背后，是图像采集技术、红外成像技术、网络/语音通讯技术、互联网技术等多种技术的交叉融合。

水中“游弋者”

海洋智能科技装备是国家战略布局的重点领域，也是科技发展的前沿。这就需要大量高效智能化特种机器人对水域生态进行监测、对海洋能源进行探查、为环境保护提供水文数据、对水利水电设备进行检修等。

博雅工道深耕该领域多年，通过参与前沿项目和自主研发的积累，掌握了水下仿生、推进、导航、控制等核心技术，在提高机器人续航时间、提升良品率、降低操作门槛等方面取得了突破。

骑士号水下救援机器人（水下观测系列）是一款配合高效动力系统，操控灵活，可以快速抵达水下目标的救援用缆控无人潜航器。博雅工道工作人员向观众展示了该机器人的性能，“它仅重15公斤，能够灵活准确地穿过水下障碍物到达事发现场，配合设备搭载的高清摄像系统和水下照明灯，为救援打捞行动提供清晰可靠的水下视野。”

智能仿生鲨鱼机器人

除了水域救援，博雅工道在地下管网、环保监测、海洋海事等方面均有相应的机器人产品。

特别引人注目的是一条智能仿生鲨鱼。它模拟鲨鱼的外形与游动方式，对环境扰动小，不会伤害水下生物，并结合吸音材料，采用仿生尾鳍BCF推进作为唯一动力源，仿生推进效率高达80%以上，在静水环境中最高航速可达6节。

“这款鲨鱼可执行海上战场任务，也可以担负水温检测、海床测绘等保障任务。”工作人员向周围的观众介绍。

全能“巡检员”

除了在水与火中大显身手，特种机器人也是尽职尽责的“巡检员”。

管廊、管道均为地下密闭空间，光线相对阴暗，湿度相对较大，一旦发生火灾，会迅速消耗管廊内部氧气并产生大量有害气体，当甲烷、一氧化碳等浓度超过极限值，还可能引起爆炸。

智能巡检机器人

为此，中电福贝斯研发的管廊巡检机器人、管道爬行机器人、风管清洗机器人及工业内窥镜等系列产品，已经广泛应用在市政管道检测、石油石化、排水供水、燃气电力、锅炉检验、中央空调通风管道、矿山工业等多个行业。

而申昊科技专注于设备检测及故障诊断，综合利用激光、多传感器融合、人工智能和大数据分析技术，推出了室内（外）轮式巡检机器人、极寒适应型变电站巡检机器人、轨交线路巡检机器人、列车车底检测机器人、双轨式钢轨超声波探伤仪等，为行业提供完整的一体化运维决策方案。

燃气场站巡检机器人

在业内人员看来，巡检机器人既能替代人工执行危险场景或有害环境巡检，还可避免人工巡检中的漏检或误检，更能综合利用巡检数据进行预测性维护，防患于未然。

特种机器人就像机器人家族中的特种部队，相比工业机器人、服务机器人，特种机器人产业虽然是一颗冉冉升起的“新星”，但因其研发成本过高、研发周期长、技术要求精细、应用领域特殊等特点，要实现跨越发展仍需处理好市场与产品定位关系，解决技术链、供应链与资金链等一系列瓶颈。

来源：中国科协信息中心

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