機(jī)器人作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代最具標(biāo)志性的工具，正在深刻改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。機(jī)器人在促進(jìn)科技創(chuàng)新、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、保障國(guó)家安全、守護(hù)人民健康等方面發(fā)揮著愈加重要的作用，已成為衡量一個(gè)國(guó)家創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。

(相關(guān)資料圖)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)，各類工業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，但是各類危險(xiǎn)場(chǎng)所的火災(zāi)以及由火災(zāi)引發(fā)的事故也隨之不斷發(fā)生，已成為現(xiàn)代火災(zāi)撲救的一大難題。同時(shí)，消防人員在搶救救援時(shí)存在許多弊端。因此，研究一種實(shí)用的能代替消防救援人員遙控進(jìn)入危險(xiǎn)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)和救援的消防機(jī)器人，保障消防人員的人生安全，幫助消防人員更好的制定消防策略，是非常緊迫和必須的。

一、消防機(jī)器人定義

消防機(jī)器人作為特種機(jī)器人的一種，在滅火和搶險(xiǎn)救援中愈加發(fā)揮舉足輕重的作用。各種大型石油化工企業(yè)、隧道、地鐵等不斷增多，油品燃?xì)?、毒氣泄漏爆炸、隧道、地鐵坍塌等災(zāi)害隱患不斷增加。消防機(jī)器人能代替消防救援人員進(jìn)入易燃易爆、有毒、缺氧、濃煙等危險(xiǎn)災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、反饋。

機(jī)器人自60年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷40余年的發(fā)展，己取得長(zhǎng)足進(jìn)步，社會(huì)各行各業(yè)皆可見(jiàn)其身影。從1986年日本東京消防廳首次在滅火中采用了“彩虹5號(hào)”消防機(jī)器人后，消防機(jī)器人就逐漸在滅火救災(zāi)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，消防機(jī)器人技術(shù)也得到快速的發(fā)展。截至目前，消防機(jī)器人已經(jīng)穩(wěn)步向第三代高端智能機(jī)器人前進(jìn)。

二、消防機(jī)器人發(fā)展背景

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，尤其是最近幾年，許多地區(qū)大量高層建筑、地下建筑和大型石化企業(yè)不斷涌現(xiàn)，由于這些建筑和企業(yè)生產(chǎn)的特殊性，導(dǎo)致化學(xué)危險(xiǎn)品和放射性物質(zhì)泄漏以及燃燒、爆炸、坍塌的事故隱患增加，事故發(fā)生的概率也相應(yīng)提高。一旦發(fā)生災(zāi)害事故，消防員面對(duì)高溫、黑暗、有毒和濃煙等危害環(huán)境時(shí)，若沒(méi)有相應(yīng)的設(shè)備貿(mào)然沖進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)，不僅不能完成任務(wù)，還會(huì)徒增人員傷亡，這方面公安消防部隊(duì)已歷經(jīng)諸多血的教訓(xùn)。尤其是當(dāng)新消防法出臺(tái)后，搶險(xiǎn)救援已成為公安消防部隊(duì)的法定任務(wù)，面對(duì)新時(shí)期面臨的新情況新任務(wù)，也為了更好地解決前述難題，消防機(jī)器人的配備顯得日益重要。

三、消防機(jī)器人行業(yè)調(diào)研

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年上半年中國(guó)機(jī)器人行業(yè)已披露融資金額超過(guò)50億元，核心零部件協(xié)作機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人等領(lǐng)域成為社會(huì)資本關(guān)注的熱點(diǎn)。截至2021年年底，機(jī)器人領(lǐng)域?qū)＞匦隆靶【奕恕逼髽I(yè)數(shù)量達(dá)到了101家，涵蓋了整機(jī)核心零部件和系統(tǒng)集成等各類企業(yè)。

近年來(lái)，我國(guó)消防機(jī)器人的研制工作政府有關(guān)部門(mén)的支持。消防機(jī)器人采用外部供電系統(tǒng)提供動(dòng)力，完成控制、偵檢、滅火、冷卻，稀釋等工作。該消防機(jī)器人的研制成功標(biāo)志著我國(guó)(多功能)消防機(jī)器人正式誕生，填補(bǔ)了我國(guó)在消防機(jī)器人領(lǐng)域的空白，其技術(shù)水平達(dá)到了80年代中期的消防機(jī)器人水平。

但中國(guó)消防部隊(duì)配備的消防機(jī)器人數(shù)量較少，應(yīng)用較為有限，而且具有較強(qiáng)的區(qū)域性，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的配備情況較好，但是數(shù)量也是十分有限，一般在 2 ～ 5 臺(tái)，而且當(dāng)前配備的機(jī)器人多以進(jìn)口為主。而隨著中國(guó)加重對(duì)消防機(jī)器人的研發(fā)，預(yù)計(jì)未來(lái)國(guó)產(chǎn)消防機(jī)器人將逐步替代進(jìn)口。

國(guó)內(nèi)消防機(jī)器人的研發(fā)在20世紀(jì)90年代逐漸被重視2002年，由公安部上海消防研究所、上海交通大學(xué)、上海消防局三方共同承擔(dān)的國(guó)家863項(xiàng)目“履帶式、輪式消防滅火機(jī)器人”成功研制并順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。完成驗(yàn)收后該型號(hào)消防機(jī)器人被全國(guó)多個(gè)省市陸續(xù)配備。之后國(guó)內(nèi)各企業(yè)逐漸加入消防機(jī)器人的研發(fā)隊(duì)伍，整體研發(fā)速度不斷加快。在國(guó)家政策強(qiáng)力支持以及行業(yè)多年的技術(shù)積累下，我國(guó)消防機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)能否把握機(jī)遇，突破共性技術(shù)難題，是我國(guó)消防特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年中國(guó)消防機(jī)器人行業(yè)發(fā)展?jié)摿υu(píng)估及深度調(diào)查預(yù)測(cè)報(bào)告》分析：

消防機(jī)器人逐漸在滅火救災(zāi)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，消防機(jī)器人技術(shù)也得到快速的發(fā)展。我國(guó)研制和開(kāi)發(fā)消防機(jī)器人提高了我國(guó)消防部隊(duì)消防裝備現(xiàn)代化的水平，提高了我國(guó)消防部隊(duì)在處置大型復(fù)雜火災(zāi)中的作戰(zhàn)效能，提高我國(guó)消防部隊(duì)的自我防護(hù)能力，減少消防指戰(zhàn)員的人身傷亡，但我國(guó)消防機(jī)器人在無(wú)線遙控領(lǐng)域與技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著差距。

由此也吸引了國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)紛紛加入消防機(jī)器人的研發(fā)隊(duì)伍，消防機(jī)器人市場(chǎng)潛力巨大。目前，消防機(jī)器人已經(jīng)穩(wěn)步向第三代高端智能機(jī)器人發(fā)展。消防機(jī)器人已經(jīng)逐漸進(jìn)入更新?lián)Q代的發(fā)展加速期，我國(guó)現(xiàn)有的由人來(lái)操控的模式即將被淘汰，未來(lái)智能化、自主化將是重要發(fā)展方向。

四、消防機(jī)器人研發(fā)難度較高

目前，我國(guó)消防機(jī)器人在研發(fā)上已經(jīng)取得了一定成果，但受技術(shù)限制在應(yīng)用上還不太樂(lè)觀。

首先是維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜。由于消防機(jī)器人屬于高新技術(shù)的結(jié)合體，對(duì)操控、維護(hù)保養(yǎng)人員有一定的要求，專業(yè)方面要求有一定的知識(shí)，要定期舉行專業(yè)人員培訓(xùn)，尤其是電子元件，或可能受到潮濕、濃煙和灰塵等影響，需要一定的維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)基礎(chǔ)。

再者，目前消防機(jī)器人還不夠智能，難以完全取代人類。消防機(jī)器人發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代由程序控制的消防機(jī)器人，第二代具有感覺(jué)功能的消防機(jī)器人，初級(jí)第三代智能消防機(jī)器人。而由于起步較晚，我國(guó)主流消防機(jī)器人仍處于第一代。

然而，即使攻克上述兩大難題，高昂的造價(jià)也會(huì)讓許多消防隊(duì)望而卻步。消防機(jī)器人屬于高等學(xué)科知識(shí)和各項(xiàng)先進(jìn)高新技術(shù)的集合體，研制時(shí)間較長(zhǎng)，研制經(jīng)費(fèi)較高，且生產(chǎn)數(shù)量并不多，造成價(jià)格普遍昂貴，不能大量配備消防部隊(duì)。

因此，未來(lái)我國(guó)消防機(jī)器人要想獲得真正的大規(guī)模的應(yīng)用，就要先從技術(shù)上首先攻克難關(guān)：一方面要加快機(jī)器人本身核心技術(shù)和關(guān)鍵部件的掌握，另一方面也要促進(jìn)傳感、識(shí)別、自動(dòng)導(dǎo)航規(guī)劃、機(jī)器視覺(jué)等輔助技術(shù)的突破。

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