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随着科技的进步，人类在不断改造自然的同时，也受到了相应的惩罚。近年来核电事故、化工厂事故、矿难、火灾、道路交通事故等由于人类活动所产生的灾难时有发生。同时，地震、海啸、洪水等自然灾害也严重威胁着人们的生命安全。
据国家安全生产监督管理总局统计，２０１６ 年前７ 个月，全国发生安全事故２８１ １５ 起，死亡和失踪１６ ０５９ 人。为减少事故发生，降低人身伤亡，除了生产中提高安全意识，按章按规操作外，事故之后的救援工作同样重要。但是，灾后环境复杂，空间狭小，不利于救援人员进入。同时，二次事故会随时发生，若处置不当所产生的后果甚至更加严重。以２０１５ 年８ 月１２ 日天津港特别重大火灾爆炸事故为例，就是因为失火之后在不明情况的情形下进行救援从而引发的爆炸，导致１６５ 人遇难，８ 人失踪。
如何在灾难发生之后，既能快速高效地对事故进行救援，又能减少可能发生的二次事故对救援人员的伤害，是一个值得深入研究的问题。若能使用救灾机器人代替救援人员进入灾难现场进行救援，对于避免或减少救援人员伤亡，提高救援效率具有十分重要的意义。
近年来，国内外对于救援机器人的研究十分活跃。根据事故类型的不同，救援机器人可以分为消防救援机器人、地震救援机器人、矿山救援机器人、核事故救援机器人和水下救援机器人。这５ 类机器人均为特种机器人，其技术要求既存在差异，又存在共同点。 煤矿救灾机器人的关键技术问题
1、机敏的移动性能： 移动性能是移动机器人最为本质的特征，是救援机器人实现救援工作最基本的保障。不论是何种事故，其现场地形均是非结构化的。机器人必须面对狭小的空间、坍塌的建筑、崎岖的地面。如机器人若要穿越狭小的空间，机器人的尺寸必须足够小，而良好的越障性能，又需要一定的体积来保证。 2、精准的感知能力 机器人的感知能力主要包含２ 个方面：对于自身的感知和对于环境的感知。在进入灾区的过程中，机器人需要对自身的姿态、速度、位置等信息进行实时监测，以保证不出现倾翻、抛锚等现象。在进入灾区后，机器人需要对灾区环境进行探测，对被困人员进行搜寻。目前的各类传感器大多只具有一种感知功能，并不是针对救援机器人所研发的，急需集多种传感功能于一身的复合型传感器。 3、操作者对于机器人的操 目前通信系统主要有有线通信与无线通信２种通信模式。对于露天的没有遮蔽的灾难场所，无线通信系统具有很大优势。但是，对于特殊的场合，如矿井、建筑物内，无线通信则会发生衰减，有线通信方式可靠性高，但增加了机器人的负载，无法长距离进行通信。 4、持久的续航能力 通常，满足前３个步骤的救援机器人就可以实现最基本的救援任务，但是，良好的续航能力可以提高救援效果和救援效率。当前，主流的救援机器人均是使用电力进行驱动，由于电池容量的问题使机器人无法长时间进行工作。当电量耗尽时，由于电池充电时间较长，又无法立即投入营救之中，这将大幅降低救援效率。 以上这4个问题，都没有解决！机器人进入煤矿，还需要几年啊！
煤矿救灾机器人，还有很长的路要走！
虽然当前国内外研制了各种各样的救援机器人，但是通过对现有各种救援机器人的应用情况进行检索，发现救援机器人的实际应用情况并不乐观。最重要的原因就是当前救援机器人的技术还无法完全满足复杂灾难现场救援任务的要求。机器人的移动能力、感知能力、通信能力、续航能力以及特殊环境下对于机器人的特定要求均制约了救援机器人的应用。其中，机器人在复杂环境下的移动能力是这些制约因素中最重要的一个因素。
对于救援机器人的发展方向，救援行为的自主化与救援设备的轻量化应是所有发展方向中优先研究的。自主化将会使机器人具备自我判断能力，如何去优化路径，选择最适宜的救援路线将会从本质上提高机器人的救援能力，而轻量化对于机器人行走能力的提高和对动力的需求将起决定性作用。 作者：葛世荣（１９６３—），浙江天台人，现任中国矿业大学校长。 |
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