挪威開發(fā)消防機(jī)器人 能在垂直管道攀爬

　　據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)報(bào)道，工業(yè)管道系統(tǒng)非常狹窄，難以接近。而且，這些管道是垂直的，且還有連接處。然而種種挑戰(zhàn)擺在我們面前，水管系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)得查找出來；石油和天然氣管道的情況得摸個一清二楚，做好檢查；通風(fēng)系統(tǒng)得定期清潔好。

　　如今大多數(shù)機(jī)器人不夠聰明，他們不能在垂直管道中攀爬和行進(jìn)，然而，挪威SINTEF研究基金會的控制論和光學(xué)測量科學(xué)家正好有了解決方案，讓新開發(fā)的機(jī)器人通過光和圖像導(dǎo)航，從而能在管道里攀爬。

　　在獲取蛇形機(jī)器人“安娜·康達(dá)”和充氣機(jī)器人Aiko(柳井愛子)的知識和經(jīng)驗(yàn)之后，此研究小組如今正在開發(fā)一種智能管道檢查機(jī)器人，以輪子來運(yùn)動，它能在管道交匯處進(jìn)行攀爬和導(dǎo)航，且隨時知道它自己所在管道的什么位置。

　　據(jù)介紹，這種被稱為“安娜·康達(dá)”的蛇形機(jī)器人長度為3米，重量約70公斤。它可以與標(biāo)準(zhǔn)的消防水帶相接并牽著它們進(jìn)入那些消防隊(duì)員無法到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行滅火?！鞍材取た颠_(dá)”的行動非常靈活，可以非常迅速地穿過倒塌的墻壁，代替消防員進(jìn)入那些高溫和充滿有毒氣體的危險(xiǎn)火災(zāi)場。

　　通過光線和圖像來導(dǎo)航

　　此檢查機(jī)器人能在不同直徑的管道中爬行，管道直徑最小可達(dá)20厘米。管制論科學(xué)家正在開發(fā)推進(jìn)系統(tǒng)，而光學(xué)科學(xué)家小組正在開發(fā)此機(jī)器人的視覺系統(tǒng)。挪威SINTEF研究基金會的杰恩斯·斯來曼說：“我們目前正在開發(fā)此視覺系統(tǒng)，將能使此機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。與此同時，我們正利用壘高拼裝玩具機(jī)器人Mindstormer(頭腦風(fēng)暴)來收集相關(guān)數(shù)據(jù)，以訓(xùn)練此視覺系統(tǒng)。此玩具機(jī)器人安有攝像機(jī)，能沿著預(yù)告編制的地圖在管道里行進(jìn)。下一步將利用此視覺系統(tǒng)當(dāng)作系統(tǒng)輸入，以控制我們正在開發(fā)的新款蛇形機(jī)器人?！?/p>

　　給此新機(jī)器人提供視覺的攝像機(jī)有現(xiàn)貨供應(yīng)，它能利用反射光來提供管道系統(tǒng)的等深線圖。斯來曼說：“結(jié)合我們的運(yùn)算法則，此機(jī)器人將能通過自己的攝像機(jī)系統(tǒng)來導(dǎo)航和行進(jìn)。當(dāng)左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)臨近時，此機(jī)器人會知道如何前進(jìn)。它還有內(nèi)置路線細(xì)節(jié)描述，以應(yīng)對不同的情況。”

　　功能如同火車

　　挪威SINTEF研究基金會電子科學(xué)家埃里克·凱爾克杰波說：“由于我們先前開發(fā)過蛇形機(jī)器人，因此我們能很好地控制這種相連的機(jī)械系統(tǒng)。我們不想開發(fā)10-11個連接模塊的機(jī)器人，因?yàn)橥粚喿由系哪K都由塑料制成，其重量得很好地分配在此連接點(diǎn)之間。比如，我們能將攝像機(jī)和加速的發(fā)動機(jī)安在不同的接點(diǎn)模塊上嗎?當(dāng)水平操作時，此機(jī)器人的功能如同火車。不過，這類機(jī)器人已經(jīng)存在，但我們想開發(fā)能攀爬的機(jī)器人。”

　　科學(xué)家已經(jīng)設(shè)計(jì)了幾個版本的管道推進(jìn)機(jī)器人，并進(jìn)行了不同方案的測試，以便讓此新機(jī)器人既能移動又得小巧。他們目前已經(jīng)有了一種可信的設(shè)計(jì)方案。

?　　扭曲向上行進(jìn)

　　當(dāng)此機(jī)器人進(jìn)入垂直的管道時，它會在此管道里舉著它的頭，和管道壁發(fā)生親密接觸。之后它能通過其腹部靠著管道壁來實(shí)現(xiàn)向一側(cè)移動，并能扭曲自己向上行進(jìn)或向下傾倒，或讓自己靠在管道壁上。同樣我們?nèi)祟愐材茏屛覀兊碾p腳架在墻上支撐著自己，之后搖擺著向上攀升。


　　科學(xué)家08年強(qiáng)調(diào)此機(jī)器人還處于設(shè)計(jì)階段。6月，此11節(jié)模塊中的2節(jié)進(jìn)行了測試，以驗(yàn)證此概念是否真實(shí)可行?？上驳氖牵瑹嵝牡目茖W(xué)家相信他們的設(shè)計(jì)將來一定可行。此機(jī)器人的最終版本將由鋁制成，設(shè)計(jì)的長度為1.5米。

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