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机器人水下搜救显神威

2018-10-30 10:35 来源:科技日报

  10月28日10时8分许,重庆市万州区一辆22路公交车行驶至万州长江二桥时,突然越过道路中心实线,与一辆小轿车相撞后坠江,初步核实失联人员15人(含公交车驾驶员1人),已打捞2具遇难者遗体。救援工作正紧张有序进行。

  29日16时许,科技日报记者从应急管理部牵头的部际联合工作组获悉,国家水上应急救援重庆长航队等单位的专业打捞船采用多波束声纳,发现一长约11米、宽约3米的物体。经过水下探测、定位,确定为坠江公交车,位于长江二桥上游约28米、水深约71米处。

  部际联合工作组会同现场救援指挥部,已制定车辆打捞出水详细方案,在准确定位落水车辆位置后,组织潜水员对江底车辆进行栓套、固定,再利用浮吊船起吊车辆。

  在这次救援中,水下机器人等救援设备也投入到搜救过程中。

   水下机器人初步确定坠江车辆位置

  据中新社报道,当地武警已调动救援人员150余名,但由于事发江面江水湍急、水域情况复杂,加之夜晚寒冷、能见度低,加大了救援难度。28日,水下机器人先后两次下水,确认坠江车辆水下位置,蛙人救援队、吊船等专业打捞力量正全力开展工作。

  这不是水下机器人第一次用于水下救援,在水下救援中,机器人到底能发挥多大作用,科技日报记者采访了水下特种作业机器人领域专家、华南理工大学机械与汽车工程学院王振民教授。

  “从公开报道的内容和图片来看,用水下机器人进行救援的首要目的应该在于进行水下观测,分析和判断落水车辆的具体方位和水中车辆的详细状况,为下一步的救援决策提供支持。”王振民表示,车辆掉落到江里之后,在水下受到多种力的作用,会发生漂移。江水湍急、水下环境复杂、能见度不高、水温低,救援潜水员在水下持续作业时间有限,危险度高,这时水下机器人就能发挥探测的作用,可以对目标进行精确定位、观测,及时传回水下现场情况。

  王振民介绍,水下机器人工作是通过工作人员在船上或者岸上的远程上位机操控,基于螺旋桨推进,可快速高效巡游或者直达目标区域,通过视觉等传感器探测生命特征并实时将信息上传,提高了水下救援的效率和可靠性。不过,水下机器人救援也面临困难,主要是受水浪水流等因素影响,水下情况每时每刻都处于动态变化中。浑浊的江水、漂浮物、水下环境对光的折射、散射都会影响到光学传感器回传图像的质量。这就需要水下机器人有非常强的对水下图像进行增强、处理,再色彩还原的能力,同时还得确保水下机器人具有强大的水下稳定运行能力,动力系统稳定可靠,能够完成快速上浮、下潜、推进、后退等动作。

  水下机器人能否救援 还需具备这些能力

  对于能够开展救援的水下机器人,则对操作能力的要求更高。

  “这就意味着水下机器人能够实现远程遥控操作。”王振民表示,现场环境十分复杂,对水下机器人的协同作业技术要求很高。首先水下机器人必须具备较强的承压能力;其次,水下机器人的机械手要能够准确定位、正确识别,然后才能实现正确路径规划,从而可靠地抓到目标物,实现相应操作。比如,车辆的门窗打不开,就可能需要用到水下切割。水下机器人携带水下切割设备先在车辆的某个位置切开一个小口,然后再进入车辆中实施救援。

  按照水下切割方法的基本原理和切割状态来区分,主要有水下热切割和冷切割两大类方法。其中,水下机械切割法、水下高压水切割法等都属于水下冷切割法。而水下热切割法是利用热源对金属进行加热并采取某种措施将熔化金属或熔渣去除而形成切口的切割方法,采用水下焊条或者等离子弧来进行热切割是比较常用的两种热切割方法。

  “区别于市场上普通的消费类水下机器人,进行水下救援的机器人应属于特种作业机器人。”王振民强调,它一定要能完成实际作业任务,除了具有较高的稳定性、可靠性、操作精度外,还需要拥有相应识别功能、判断操控能力,以及良好的协同操作能力。水下救援难度高,水下特种机器人的发展也为水下救援提供了更多更安全的救援方法。

(责任编辑:王蔚)

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