避免悲剧发生 专用于矿井救援的机器人和无人机系统

　　在匹兹堡的最后一天，我们来到了一座已经被废弃的地下矿井。就在这座城市的东北部，很多资源行业的老板们已经开始在天气转暖的月份中进行实地考察，尽管矿井内部的温度一年到头都保持着50度左右的高温温度。

　　在矿井内，来自美国卡内基梅隆大学和俄勒冈州立大学的一组学生正在为即将参加的机器人比赛准备自己的作品。这个小团队是目前参加DARPA地下挑战赛的十几个参赛小组之一。

　　这项持续多年研发的SubT机器人竞赛旨在开发能够“探索快速绘制、导航、搜索和开发复杂地下环境的新方法，包括人造隧道系统、城市地下和自然洞穴网络等。特别值得关注的是，搜救队的任务是在地下结构中进行搜救，无论是矿井、洞穴，还是地铁站。”

　　这项累计耗资200万美元的挑战目标是设计一种系统，在地下结构发生塌方或其他灾难时，能够在复杂的地下环境中进行移动和导航。这些机器人被创造出来主要的目的是为了触达人类救援人员无法企及的地方，或者数对人类来说有危险的地方。

　　CMU团队的解决方案包含了不止一位机器人，包括一个轮式火星车和一个由小型业余爱好者无人机改造的地下无人机。“我们的系统由能够跟踪和自动跟随地形的地面机器人组成，”CMU的史蒂夫·威利特斯(Steve Willits)表示，他是该项目的技术顾问。“同时我们还有一架由Hexacopter改装的无人机，它配备了所有用来探测矿井不同区域所需的传感器和设备组件。”

　　其中火星车机器人将3D摄像头和激光雷达结合到一起来进行导航和绘制环境地图，同时在地下废墟中寻找被困者。它可以收集感应数据，而这些数据可以通过视觉定位功能进行自动归类。同时，它可以操作那些为人类而设的手持设备。在勘探环境下，可以被人类远程遥控。如果它发现所面对的环境因为碎片、狭窄通道或楼梯等环境障碍而无法移动的时候，接下来就是另外一架无人机机器人发挥作用的时候了，它的设计目的是从当前的进度起飞，继续搜索。

　　与此同时，火星车机器人会像轨迹车一样，在自己的尾部使用具有三防特性的Wi-Fi信号中继器，在救援的过程中继续扩大信号覆盖范围，这些机器人需要和基站之间建立通讯联系看，这是靠贯穿矿井下的WLAN信号实现。不过目前其中大部分的技术仍处于早期测试阶段，虽然该团队能够在测试行动中演示火星车和无人机，但目前仍然没有掌握让它们协同工作的有效方法。

　　据悉，该项目的测试机器人将于9月正式开始，而接下来是参加2020年3月的人工城市比赛和9月的洞穴环境比赛，其中最后一项赛事将于2012年9月举行。

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