航天微機電：仿生雙臂特種機器人 全能型戰(zhàn)“疫”選手

仿生雙臂特種機器人裝備是中國航天電子技術(shù)研究院所屬北京航天微機電技術(shù)研究所研制的國內(nèi)首套通過公安部第一研究所檢測的雙臂隨動警用機器人裝備。該型機器人裝備采用了先進的人機隨動沉浸式操控技術(shù)、高精度雙臂協(xié)同作業(yè)技術(shù)、模塊化載荷接口、多源傳感融合等技術(shù)，可實現(xiàn)非通視條件下的低延遲仿生作業(yè)，該裝備具備雙臂協(xié)同操作、雙向語音通話、高清立體視頻及現(xiàn)場傳感信息的回傳反饋等功能，使得操控人員可以不受操控距離限制，在安全地帶操控機器人，完成遠距離偵查、可疑物處置、環(huán)境要素感知等危險任務(wù)，從而有效降低危險/危害場所從業(yè)人員的傷亡概率。

由于機器人系統(tǒng)采用了隨動控制方法，操控人員可最大限度地將人體的動作、行為習(xí)慣融入對機器人的控制中；該系統(tǒng)具有特別友好的人機界面，使操控人員對機器人系統(tǒng)的控制靈活性和控制效率得以提高；該機器人系統(tǒng)可在各類危險/危害場所替代人員進行操作，因此在公共安防、工業(yè)現(xiàn)場、軍事及航天等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

基于該裝備平臺的技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合疫情防控的工作特點，仿生雙臂特種機器人裝備平臺可應(yīng)用于以下防疫領(lǐng)域。

直接面向病患的非接觸式醫(yī)療會診

在新冠肺炎疫情流行傳播期間，如何快速篩查與診斷感染人群，實現(xiàn)高效防控，降低交叉感染，有效保護醫(yī)務(wù)人員，已經(jīng)成為控制疫情快速蔓延最為關(guān)鍵的課題。尤其是當(dāng)致病機理及傳染規(guī)模尚不明確時，一線的醫(yī)務(wù)人員所面臨的感染風(fēng)險要遠大于普通人員，這給一線醫(yī)務(wù)人員帶來生理和心理上的雙重壓力。

仿生雙臂特種機器人裝備搭載的低延遲隨動操控及高清立體視覺系統(tǒng)，可協(xié)助醫(yī)務(wù)人員進行非通視條件下的隔離操作，從而代替醫(yī)務(wù)人員在醫(yī)院、社區(qū)內(nèi)的傳染病污染區(qū)域內(nèi)完成對病人的問詢、醫(yī)療指導(dǎo)、生命體征監(jiān)測、污染物取樣等醫(yī)護接待和處置工作。該型機器人配置的網(wǎng)絡(luò)通信接口搭載5G通信模塊后，可由異地醫(yī)療專家進行遠程操控，指導(dǎo)現(xiàn)場醫(yī)務(wù)人員對病人采取適當(dāng)?shù)尼t(yī)療措施。此項應(yīng)用能夠在疫病爆發(fā)早期階段有效降低一線醫(yī)務(wù)人員的感染及傷亡風(fēng)險，有效緩解突發(fā)性疫病爆發(fā)條件下醫(yī)務(wù)人力資源緊缺的情況。

▲仿生雙臂特種機器人裝備

疫情檢測第一關(guān)口

因疫情防控需要，國內(nèi)各大主要城市的高速公路出入口、社區(qū)與辦公樓宇均全面實施人員及車輛流動管制措施，使得交通管控一線人員尤其是疫情重點爆發(fā)區(qū)域的一線從業(yè)人員壓力驟增，現(xiàn)有人員的勞動強度、生理及心理壓力已經(jīng)接近極限。與此同時，部分城市出現(xiàn)了人員步行或駕車違法違規(guī)闖崗、毆打工作人員等現(xiàn)象，甚至有部分違法人員本身就是病毒攜帶人員或疑似感染人員，這種情況不僅給執(zhí)法人員的人身安全造成了巨大威脅，也增加了一線工作人員感染病毒的風(fēng)險，因此，在疫情爆發(fā)的部分重點區(qū)域，使用機器人來從事相關(guān)工作，能夠有效緩解重點區(qū)域的人員壓力，有利于減輕一線人員的心理壓力與勞動強度，降低從業(yè)人員感染病毒的風(fēng)險。

仿生雙臂特種機器人裝備的模塊化載荷接口可搭載紅外熱像儀等傳感載荷，在隔離區(qū)域設(shè)卡處替代公安干警、社區(qū)工作人員等一線從業(yè)人員執(zhí)行快速測量進出人員體溫、快速甄別及錄入人員與車輛信息、快速阻攔違法違規(guī)人員等任務(wù)。

▲機器人執(zhí)行車輛及人員檢查任務(wù)

區(qū)域巡邏、安檢及消毒作業(yè)

仿生雙臂特種機器人裝備具備較強的地形穿越能力，可在樓宇、草地、沙地、水泥路面上正常行駛，在搭載自主導(dǎo)航模塊后，可實現(xiàn)對各類區(qū)域的定點巡視，因此可執(zhí)行區(qū)域執(zhí)勤及巡檢任務(wù)。同時通過模塊化載荷接口，機器人可搭載彌霧炮、液體箱等載荷，代替人員執(zhí)行進出車輛及區(qū)域的消毒作業(yè)。

▲機器人執(zhí)行巡檢及消毒任務(wù)

可疑物、危害物搜索及處置

在疫情重點地區(qū)，爆恐信息的出現(xiàn)將會使得本已非常緊張的警力、消防、社區(qū)等人員壓力進一步增加，還將進一步加劇社會緊張情緒，不利于非常時期的疫情管控工作。仿生雙臂特種機器人裝備系統(tǒng)具備雙臂協(xié)同工作能力及高清視頻回傳能力，可實現(xiàn)傳統(tǒng)特種機器人無法做到的雙臂協(xié)同精細檢查操作，從而可替代人員完成可疑物及危險物的搜排功能，并在搭配模塊化工具后，具備一定的處置功能，可實現(xiàn)可疑物的搜索、排除及轉(zhuǎn)移等功能。此外，其攜帶的高清圖像裝置可將現(xiàn)場信息準(zhǔn)確傳遞給排爆人員及指揮機構(gòu)以進行決策。

▲機器人執(zhí)行各類可疑物搜索任務(wù)

單位簡介

北京航天微機電技術(shù)研究所隸屬于中國航天科技集團有限公司中國航天電子技術(shù)研究院，是“中國航天科技集團有限公司微機電技術(shù)研發(fā)中心”的核心依托單位。研究所以打造國際一流微機電研究所為發(fā)展目標(biāo)，以“創(chuàng)新奮進、追求卓越”為發(fā)展理念，專業(yè)從事機器人、航天微波器件、高速傳輸器件、特種電氣互連、智能配電等新技術(shù)研發(fā)及新產(chǎn)品研制，牽引航天電子專業(yè)技術(shù)進步，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。研究所先后獲得國防科技進步一等獎、航天科技集團科技進步一等獎等多項榮譽。