保障世博安全的機(jī)器人警隊(duì)

目前，國內(nèi)外形勢日趨復(fù)雜，一些社會(huì)矛盾比較突出，恐怖活動(dòng)在中國境內(nèi)也偶有發(fā)生，上海世博會(huì)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(huì)的安全，還得依靠一些智能化的機(jī)器。機(jī)器遇險(xiǎn)后可以修理或者再生產(chǎn)，但人一旦遇險(xiǎn)后就沒辦法了。在世博會(huì)中展示和利用安保機(jī)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(jī)器人技術(shù)的不斷成熟，機(jī)器人已經(jīng)在一些重要的場館和活動(dòng)中充當(dāng)了警察的角色。在2005年的日本愛知世博會(huì)上，主辦方不但展示了這樣一些安保機(jī)器人，還利用這些機(jī)器人參與了這屆世博會(huì)的安全工作。在為期6個(gè)月的愛知世博會(huì)期間，有8個(gè)機(jī)器人組成的警隊(duì)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(huì)的安全?！氨０矙C(jī)器人的需求是否迫切十分現(xiàn)實(shí)。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(jī)器人公司的總裁有木隆夫說。

在2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間，智能機(jī)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(huì)期間，這些機(jī)器人也將發(fā)揮重要作用。由于世博會(huì)的會(huì)期比奧運(yùn)會(huì)長得多，這也是對(duì)機(jī)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(huì)上，2010年上海世博會(huì)的主辦方展示了智能技術(shù)在世博會(huì)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(jī)器人警察。這些機(jī)器人警察分布于水陸空，可以全方位立體化地保障世博會(huì)的安全。潛伏于水下的是水下機(jī)器人，在場館中巡邏的有排爆機(jī)器人、車底檢查機(jī)器人、消防排煙機(jī)器人等，在空中游蕩的是世博會(huì)“蜘蛛俠”——微聲爬壁機(jī)器人。

①水下機(jī)器人

上海世博會(huì)將會(huì)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(dòng)進(jìn)攻，上海世博會(huì)將在相關(guān)水域安置數(shù)臺(tái)水下機(jī)器人，配合水下“蛙人”警察，進(jìn)行安全有效的水下排查工作，在世博會(huì)運(yùn)行期間保障水域的安全中發(fā)揮重要作用。這些水下機(jī)器人是由中國科學(xué)院的研究人員研制的，已經(jīng)在黃浦江部分水域進(jìn)行了試驗(yàn)，效果還不錯(cuò)。

用于上海世博會(huì)的水下機(jī)器人監(jiān)視系統(tǒng)包括水下機(jī)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(jī)、多功能機(jī)械手等部分，能對(duì)水下懸浮、沉底或附著在其他物體上的可疑物進(jìn)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(jī)械手就出動(dòng)，把這些可疑物進(jìn)行安全的排除。

水下機(jī)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(bǔ)充氧氣，可以長期潛伏在水中，時(shí)時(shí)監(jiān)視水下的動(dòng)靜。

不少人以為安保主要是針對(duì)地面，其實(shí)由于水下隱蔽性強(qiáng)，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(hù)，比如在重要活動(dòng)之前，派潛水員進(jìn)入附近水域進(jìn)行搜索。而以水下機(jī)器人為主導(dǎo)的水下安保系統(tǒng)，則可以對(duì)相關(guān)水域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并處置突發(fā)情況。我國最早出動(dòng)水下機(jī)器人進(jìn)行安保是在2008年奧運(yùn)會(huì)期間，一些水下機(jī)器人投放到青島帆船賽的相關(guān)水域，保障這些重點(diǎn)水域的安全。

水下機(jī)器人是上海世博會(huì)水下安保系統(tǒng)的一部分。水下安保系統(tǒng)由“運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測系統(tǒng)”、“靜止目標(biāo)探測系統(tǒng)”和“目標(biāo)處置系統(tǒng)”三大部分組成，水下機(jī)器人可以參與三種系統(tǒng)的工作。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)主要是潛入水中的犯罪分子或犯罪分子使用的水下機(jī)器人，而我方的水下機(jī)器人的探測聲吶可以監(jiān)測這些目標(biāo)是否會(huì)出現(xiàn)，具體探測范圍跟環(huán)境有很大關(guān)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(dāng)有目標(biāo)穿越遮擋“聲線”時(shí)，聲柵欄便會(huì)發(fā)出警報(bào)。

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

②反恐排爆機(jī)器人

目前，排爆機(jī)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(cái)產(chǎn)安全。即將服役于上海世博會(huì)的反恐排爆機(jī)器人是一款中型特種排爆機(jī)器人，用于處置各種突發(fā)涉爆、涉險(xiǎn)事件。該機(jī)器人體積小，重量輕，相對(duì)于大型排爆機(jī)器人有更強(qiáng)的適應(yīng)性，可以在復(fù)雜的世博場館中自如地穿梭。這款機(jī)器人已經(jīng)出現(xiàn)在國內(nèi)多個(gè)警察機(jī)關(guān)和特種部隊(duì)中，也保障過北京奧運(yùn)會(huì)的安全。

一些歐美國家為了維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和政治需求，對(duì)反恐防爆的技術(shù)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(qiáng)了對(duì)反恐排爆機(jī)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(lǐng)先地位。目前，反恐排爆機(jī)器人移動(dòng)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(huì)上的反恐排爆機(jī)器人是履帶式機(jī)器人，它們配備的是錐形的前置履帶，可迅速攀爬世博會(huì)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(jī)器人分為兩種:一種是遠(yuǎn)程操控型機(jī)器人，在可視條件下進(jìn)行人為排爆，也就是人是司令，排爆機(jī)器人是命令執(zhí)行官;另一種是自動(dòng)型排爆機(jī)器人，先把程序編入磁盤，再將磁盤插入機(jī)器人體內(nèi)，讓機(jī)器人能分辨出什么是危險(xiǎn)物品，以便排除險(xiǎn)情。由于后者成本較高，所以很少用，一般是在很危急的時(shí)候才使用。上海世博會(huì)上的反恐排爆機(jī)器人是遙控機(jī)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(jī)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(dòng)。監(jiān)視人員可以在遠(yuǎn)處對(duì)犯罪分子晝夜進(jìn)行觀察，監(jiān)聽他們的談話，不必暴露自己就可對(duì)情況了如指掌。

在日本愛知世博會(huì)上，出現(xiàn)了阿索卡和尼多兩款相互配合的排爆機(jī)器人。阿索卡機(jī)器人執(zhí)行的保安職責(zé)是巡邏，尋找火災(zāi)可疑點(diǎn)和檢查可疑物品，當(dāng)發(fā)現(xiàn)著火信號(hào)和可疑物體時(shí)，保安機(jī)器人即向警方通報(bào)。獲知疑似爆炸物信息后，尼多機(jī)器人開始出動(dòng)，它可以搬動(dòng)經(jīng)確認(rèn)的可疑物體，該機(jī)器人經(jīng)過特殊的材料設(shè)計(jì)，可抗擊一定程度的可疑物體爆炸。

③車底檢查機(jī)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(qiáng)，車底檢查機(jī)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(huì)上的世博展區(qū)，出現(xiàn)了一款車底檢查機(jī)器人。這種機(jī)器人如同一個(gè)平板玩具車，可以鉆到各種車輛的底部。靈活的移動(dòng)方式可以使操作者自由控制機(jī)器人漫游于停車場以及臨時(shí)停車位。

車底檢查機(jī)器人適用于大型活動(dòng)、會(huì)議的停車場，是進(jìn)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(shí)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(shí)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(jí)嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)部電腦最高可以采集分辨率高達(dá)3000萬像素，車底情況一覽無余。在兩會(huì)、北京奧運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)中，車底檢查機(jī)器人不辱使命，也期待它能在上海世博會(huì)中繼續(xù)反恐。

④安全巡邏機(jī)器人

用于世博會(huì)的安全巡邏機(jī)器人是由一款家居監(jiān)控機(jī)器人改造而成的。它帶有兩個(gè)小輪子，靠電力推動(dòng)，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(guān)門窗、遙控電器，還能監(jiān)測火災(zāi)、煙霧、人群異常情況等。它還是大管家，能指揮世博會(huì)場館中的其他安保機(jī)器人工作。它帶有微型電腦、攝影機(jī)和無線發(fā)射器，可以把觀察到的畫面不斷傳輸?shù)桨脖？刂浦行模员惆脖Ｈ藛T及時(shí)做出合理反應(yīng)。

出現(xiàn)在日本愛知世博會(huì)上的安全巡邏機(jī)器人名為“利古里奧”。這款機(jī)器人造價(jià)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(shí)最快可行走7公里，可以在50米開外的地方辨認(rèn)陌生人，即便是在夜間，也可用微波傳感器辨認(rèn)目標(biāo)。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(xué)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(huì)把它挪開。”與“利古里奧”相比，另一名安全巡邏機(jī)器人“衛(wèi)兵機(jī)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(shí)施嫌疑人逮捕提供醒目的標(biāo)志。

⑤微聲爬壁機(jī)器人

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

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

我們以反人質(zhì)劫持為例來認(rèn)識(shí)一下微聲爬壁機(jī)器人。犯罪分子隱藏在世博會(huì)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(shí)，反恐人員可以為反恐爬壁機(jī)器人配備偵查設(shè)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(jī)器人把用攝像機(jī)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(jī)器人的應(yīng)用，可以大大降低反恐行動(dòng)的危險(xiǎn)性，有效保障反恐人員的安全。必要時(shí)，爬壁機(jī)器人還可同時(shí)攜帶武器模塊，在危急時(shí)進(jìn)行攻擊。

⑥消防排煙機(jī)器人

世博會(huì)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(shù)原因，世博會(huì)發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)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(jī)器人就會(huì)出動(dòng)了。這種機(jī)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(diǎn)參觀者和工作人員的生命安全。排煙機(jī)器人安裝有履帶和微型電腦，可以自行行駛到火災(zāi)現(xiàn)場，而不需要消防隊(duì)員冒著生命危險(xiǎn)把它抬到現(xiàn)場。

這種機(jī)器人每小時(shí)排煙量高達(dá)9萬立方米，每臺(tái)價(jià)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(shè)計(jì)也充分保障了其優(yōu)越的機(jī)動(dòng)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(dá)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(yīng)有的作用。消防排煙機(jī)器人還可以越過一些障礙物和溝渠，進(jìn)入世博會(huì)場附近的一些地鐵站或配套建筑中，讓整個(gè)世博區(qū)域處于一種安全狀態(tài)。

編輯:孫薇薇jcfysww@126.com