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目前,國內(nèi)外形勢日趨復雜,一些社會矛盾比較突出,恐怖活動在中國境內(nèi)也偶有發(fā)生,上海世博會的安全保衛(wèi)工作的重要性也日益凸現(xiàn)出來。在不少區(qū)域,光靠人力是難以充分保障世博會的安全,還得依靠一些智能化的機器。機器遇險后可以修理或者再生產(chǎn),但人一旦遇險后就沒辦法了。在世博會中展示和利用安保機器人,還可以讓人們逐漸接受這些特殊的警察,以便它們今后在更多的場所發(fā)揮更大的作用。

隨著機器人技術的不斷成熟,機器人已經(jīng)在一些重要的場館和活動中充當了警察的角色。在2005年的日本愛知世博會上,主辦方不但展示了這樣一些安保機器人,還利用這些機器人參與了這屆世博會的安全工作。在為期6個月的愛知世博會期間,有8個機器人組成的警隊全天候在世博場館中巡邏,協(xié)助數(shù)千名警察有效地保障了世博會的安全。“保安機器人的需求是否迫切十分現(xiàn)實。特別是在日本,隨著出生率的下降,找保安越來越難?！比毡疽患覚C器人公司的總裁有木隆夫說。

在2008年北京奧運會期間,智能機器人曾經(jīng)參與排爆、安檢探摸等安保工作。而在2010年上海世博會期間,這些機器人也將發(fā)揮重要作用。由于世博會的會期比奧運會長得多,這也是對機器人安保工作的一次集中測試。11月3日-7日,在上海新國際展覽中心舉辦的中國國際工業(yè)博覽會上,2010年上海世博會的主辦方展示了智能技術在世博會安全保衛(wèi)工作中的重要性,其中最引人注目的就是幾款即將上崗的機器人警察。這些機器人警察分布于水陸空,可以全方位立體化地保障世博會的安全。潛伏于水下的是水下機器人,在場館中巡邏的有排爆機器人、車底檢查機器人、消防排煙機器人等,在空中游蕩的是世博會“蜘蛛俠”——微聲爬壁機器人。

①水下機器人

上海世博會將會有不少水域景觀,世博園區(qū)附近也有不少河流湖泊。為了防止違法犯罪分子或恐怖分子從水下發(fā)動進攻,上海世博會將在相關水域安置數(shù)臺水下機器人,配合水下“蛙人”警察,進行安全有效的水下排查工作,在世博會運行期間保障水域的安全中發(fā)揮重要作用。這些水下機器人是由中國科學院的研究人員研制的,已經(jīng)在黃浦江部分水域進行了試驗,效果還不錯。

用于上海世博會的水下機器人監(jiān)視系統(tǒng)包括水下機器人、絞盤和電纜、水面控制器、電源箱、近場探測聲吶、超短基線定位系統(tǒng)、攝像機、多功能機械手等部分,能對水下懸浮、沉底或附著在其他物體上的可疑物進行監(jiān)測,堪稱水下安保高手。如果發(fā)現(xiàn)這種可疑物是毒藥、炸彈等危害公共安全的物品,多功能機械手就出動,把這些可疑物進行安全的排除。

水下機器人的樣子不像人,但是它可以代替潛水員長期下潛到深水中,完成潛水員難以完成的某些工作。它們比潛水員更大的好處是不需要補充氧氣,可以長期潛伏在水中,時時監(jiān)視水下的動靜。

不少人以為安保主要是針對地面,其實由于水下隱蔽性強,是安保的薄弱區(qū)域,因此水下安保也很重要。水下安保以前一直都有,但主要是人工防護,比如在重要活動之前,派潛水員進入附近水域進行搜索。而以水下機器人為主導的水下安保系統(tǒng),則可以對相關水域進行實時監(jiān)控,并處置突發(fā)情況。我國最早出動水下機器人進行安保是在2008年奧運會期間,一些水下機器人投放到青島帆船賽的相關水域,保障這些重點水域的安全。

水下機器人是上海世博會水下安保系統(tǒng)的一部分。水下安保系統(tǒng)由“運動目標探測系統(tǒng)”、“靜止目標探測系統(tǒng)”和“目標處置系統(tǒng)”三大部分組成,水下機器人可以參與三種系統(tǒng)的工作。運動目標主要是潛入水中的犯罪分子或犯罪分子使用的水下機器人,而我方的水下機器人的探測聲吶可以監(jiān)測這些目標是否會出現(xiàn),具體探測范圍跟環(huán)境有很大關系,一般為300～600米。另外還有一種水下聲柵欄,在水下形成與激光束類似的“聲線”,當有目標穿越遮擋“聲線”時,聲柵欄便會發(fā)出警報。

靜止目標主要是指沉入水底的可疑物。針對靜止目標探測的設備主要有兩種,首先是通過安裝在船上的聲吶對水底進行大范圍的初掃。當確認水下有可疑物時,再用能夠高分辨率成像的側(cè)掃聲吶進行掃描確認,然后出動水下機器人進行近距離檢查。目前處置系統(tǒng)主要對入侵的違法犯罪分子實施逮捕,或?qū)`法犯罪分子投放的可疑物進行排除?？梢杂梅侵旅月晫W武器進行攻擊違法犯罪分子,用水下機器人排除可疑物。

②反恐排爆機器人

目前,排爆機器人已經(jīng)廣泛出現(xiàn)在各類出現(xiàn)爆炸物的現(xiàn)場,有效地處置了不少爆炸物,保障了排爆警察和人民群眾的生命財產(chǎn)安全。即將服役于上海世博會的反恐排爆機器人是一款中型特種排爆機器人,用于處置各種突發(fā)涉爆、涉險事件。該機器人體積小,重量輕,相對于大型排爆機器人有更強的適應性,可以在復雜的世博場館中自如地穿梭。這款機器人已經(jīng)出現(xiàn)在國內(nèi)多個警察機關和特種部隊中,也保障過北京奧運會的安全。

一些歐美國家為了維護社會穩(wěn)定和政治需求,對反恐防爆的技術和裝備的研發(fā)給予了極大的重視和較多的投入。尤其是“9·11”恐怖襲擊以來,各國更加強了對反恐排爆機器人的研制工作。其中,以色列、美國、英國、法國、日本等國家處于領先地位。目前,反恐排爆機器人移動載體主要有履帶式、輪式以及兩者的組合等幾種方式。上海世博會上的反恐排爆機器人是履帶式機器人,它們配備的是錐形的前置履帶,可迅速攀爬世博會場館中的各種坡道和樓梯,最大爬坡能力為45度斜坡或樓梯。

排爆機器人分為兩種:一種是遠程操控型機器人,在可視條件下進行人為排爆,也就是人是司令,排爆機器人是命令執(zhí)行官;另一種是自動型排爆機器人,先把程序編入磁盤,再將磁盤插入機器人體內(nèi),讓機器人能分辨出什么是危險物品,以便排除險情。由于后者成本較高,所以很少用,一般是在很危急的時候才使用。上海世博會上的反恐排爆機器人是遙控機器人,可通過警察遙控抓取爆炸物,處置疑似爆炸物品。排爆機器人不僅可以排除炸彈,利用它的偵察傳感器還可監(jiān)視犯罪分子的活動。監(jiān)視人員可以在遠處對犯罪分子晝夜進行觀察,監(jiān)聽他們的談話,不必暴露自己就可對情況了如指掌。

在日本愛知世博會上,出現(xiàn)了阿索卡和尼多兩款相互配合的排爆機器人。阿索卡機器人執(zhí)行的保安職責是巡邏,尋找火災可疑點和檢查可疑物品,當發(fā)現(xiàn)著火信號和可疑物體時,保安機器人即向警方通報。獲知疑似爆炸物信息后,尼多機器人開始出動,它可以搬動經(jīng)確認的可疑物體,該機器人經(jīng)過特殊的材料設計,可抗擊一定程度的可疑物體爆炸。

③車底檢查機器人

近年來,汽車炸彈已經(jīng)取代人肉炸彈成為危害最大的恐怖襲擊方式。一些汽車炸彈安裝在汽車的底部,隱蔽性很強,車底檢查機器人可以有效防范隱蔽在車底的炸彈和其他可疑物品。在最近的國際工業(yè)博覽會上的世博展區(qū),出現(xiàn)了一款車底檢查機器人。這種機器人如同一個平板玩具車,可以鉆到各種車輛的底部。靈活的移動方式可以使操作者自由控制機器人漫游于停車場以及臨時停車位。

車底檢查機器人適用于大型活動、會議的停車場,是進行高效率安檢必不可缺的警用特種裝備。它的出現(xiàn)改變了以往人工使用反射鏡檢查車底的狀況,大大提高了效率,同時降低了傳統(tǒng)人工方式產(chǎn)生死角的可能性。它掃描每輛車的時間可以縮短至5秒,全部完成只需15秒。它可一次掃描并成像,基于工業(yè)級嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)部電腦最高可以采集分辨率高達3000萬像素,車底情況一覽無余。在兩會、北京奧運會等重大活動中,車底檢查機器人不辱使命,也期待它能在上海世博會中繼續(xù)反恐。

④安全巡邏機器人

用于世博會的安全巡邏機器人是由一款家居監(jiān)控機器人改造而成的。它帶有兩個小輪子,靠電力推動,可以在世博場館中漫游巡邏。它不但能像世博志愿者那樣為參觀者取物、倒水,而且能像工作人員那樣開關門窗、遙控電器,還能監(jiān)測火災、煙霧、人群異常情況等。它還是大管家,能指揮世博會場館中的其他安保機器人工作。它帶有微型電腦、攝影機和無線發(fā)射器,可以把觀察到的畫面不斷傳輸?shù)桨脖？刂浦行?以便安保人員及時做出合理反應。

出現(xiàn)在日本愛知世博會上的安全巡邏機器人名為“利古里奧”。這款機器人造價為6000萬日元,身高1.5米,軀干呈桶狀,兩只眼睛猶如探照燈。它每小時最快可行走7公里,可以在50米開外的地方辨認陌生人,即便是在夜間,也可用微波傳感器辨認目標。它裝備有語音警告系統(tǒng)和兩條可彎曲臂膀,它們可以很輕松地抓拿爆炸物或化學物質(zhì)并送至安全區(qū)域。在一次演示展覽中,“利古里奧”撿起一枚炸彈,并發(fā)出警告說:“發(fā)現(xiàn)一件可疑物體,我會把它挪開?！迸c“利古里奧”相比,另一名安全巡邏機器人“衛(wèi)兵機器I”則更具攻擊性。它不但可以尾隨犯罪嫌疑人,而且可以向嫌疑人發(fā)射有色油漆彈,為警察實施嫌疑人逮捕提供醒目的標志。

⑤微聲爬壁機器人

近年來,隨著微機電系統(tǒng)技術的發(fā)展和微小型移動機器人應用領域的不斷拓展,出現(xiàn)了一種需求,用微型爬壁機器人代替人工進行各種極限作業(yè),如公安消防中使用微型爬壁機器人進行縱橫交織檢查;上下連通的大樓通風管道進行災情現(xiàn)場考察;敵情偵察;或進入空間狹窄的核工業(yè)管道群之間進行外管壁的檢測和維修等。

微聲爬壁機器人就是在這種情況下應運而生的,它即將成為世博會刑偵隊伍中的“好小伙”,能像美國大片中的蜘蛛俠那樣在世博各個場館的墻壁和屋頂上活動,監(jiān)視可能來自空中的非法襲擊,它甚至能爬到直升機的表面進行監(jiān)測。它還可以檢查世博場館建筑的安全性,及時消除一些建筑隱患。以往進口的爬壁機器人存在價格昂貴、噪聲大、吸附不可靠等缺點,而用于偵查的爬壁機器人要求隱蔽性強一些。這種爬壁機器人采用負壓吸附、單吸盤、四輪移動結(jié)構(gòu)方式,具有移動快、吸附可靠、適應多種墻壁表面、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊、控制方便靈活等特點。

我們以反人質(zhì)劫持為例來認識一下微聲爬壁機器人。犯罪分子隱藏在世博會展館或辦公樓內(nèi)房間里,劫持了一些人質(zhì),外面的反恐人員很難了解到房間內(nèi)部的情況。這時,反恐人員可以為反恐爬壁機器人配備偵查設備,利用遙控裝置控制其悄無聲息地沿壁面爬到建筑物上便于偵查的位置。爬壁機器人把用攝像機拍攝到的房間內(nèi)部的圖像,通過無線傳輸裝置不斷傳輸?shù)綆装倜淄獾姆纯挚刂浦笓]中心,為反恐人員判斷形勢、做出決斷提供現(xiàn)場依據(jù)。反恐微聲爬壁機器人的應用,可以大大降低反恐行動的危險性,有效保障反恐人員的安全。必要時,爬壁機器人還可同時攜帶武器模塊,在危急時進行攻擊。

⑥消防排煙機器人

世博會場館多,管線多,人流量大,用電量大,無論是人為因素還是技術原因,世博會發(fā)生火災的風險還是不容忽視的。如果真的出現(xiàn)這樣的事故,或是有恐怖分子人為縱火,消防排煙機器人就會出動了。這種機器人主要用途不是滅火,而是排出致命的煙霧,充分保障事故點參觀者和工作人員的生命安全。排煙機器人安裝有履帶和微型電腦,可以自行行駛到火災現(xiàn)場,而不需要消防隊員冒著生命危險把它抬到現(xiàn)場。

這種機器人每小時排煙量高達9萬立方米,每臺價值近200萬元。不到10分鐘,近4000平方米的樓層內(nèi)的所有濃煙就可被它排放干凈。履帶式的設計也充分保障了其優(yōu)越的機動性,可以原地360度向不同方向施轉(zhuǎn),可攀爬坡度不大于30度的斜坡,最大遙控距離可達300米。這些優(yōu)越的性能不但能夠保證消防員的安全,而且也能保證它在惡劣的火場環(huán)境下發(fā)揮其應有的作用。消防排煙機器人還可以越過一些障礙物和溝渠,進入世博會場附近的一些地鐵站或配套建筑中,讓整個世博區(qū)域處于一種安全狀態(tài)。

編輯:孫薇薇jcfysww@126.com