1。1。1救援类机器人的现状分析

近些年，更频繁的自然灾害如地震等以及越来越多的人为型灾难如核爆炸、生化爆炸等对人类的生命与财产安全构成了严峻挑战，所以也自然而然地成为了人们关注的焦点。随之而来的，灾害的严峻性、繁杂型和未知性也逐年增长。不及时且不专业依旧是救援行动中死亡人员的主要死因。同时，由于救灾现场的环境复杂未知且建筑物内部结构也不清晰，救援工作已变得越来越具有挑战性，救援人员往往为了追求速度与高效而忽视了自身安全，且救援工作展开的困难程度已经不是工作人员自身能力所能企及的了。因此，救援机器人的出现成为了时代的需求，同时，将外骨骼技术、医疗常识、灾害学等多学科知识相互结合，致力于开发搜寻施救类机器人用于灾害现场展开救援，是一个充满挑战却很有意义的新领域。救援环境的复杂性以及未知性，如灾难现场可能存在易燃易炸物体或空气中可能存有有毒气体，所以可能存在二次爆炸的危险，亦或是地震后仍有二次坍塌的可能，这种未知情况使得工作人员不得贸然进入从而延误了救援时间。此时，救援机器人的作用便得到体现，它可以先行进入灾难现场进行侦察与搜寻，将数据发回给后方操作人员，甚至可以自行展开施救。

20世纪80年代起，对在灾害救援这种情境下将机器人技术引入的想法已经有人提出，但1995年的日本神户-大阪大地震才让人们真正意识到救援类机器人的重要性。随后，2001年在美国本土发生的9·11事件中，救援类机器人开始登上舞台。但是，救援机器人在操控方法、结构、防火性等诸多方面也存在不足。从而引发了对研究将机器人运用于灾害救援情景的热潮。随之而来的，无论是理论方面，还是实际应用方面，都取得了长足的进步。2011年3月11日，救援类机器人再次在日本9。0级大地震中引发人们的讨论与关注。救援类机器人的研制势在必行。 

1。1。2救援机器人的需求分析、关键性能及需求动机

灾害救援类机器人通常需在未知且复杂的环境中应用，所以，机器人面临着环境的考验。各方科研人员对机器人救援展开了大量的研发，大致将救援类机器人的关键性能分为如下几个方面：存活能力、感知能力和通讯能力。

1。存活能力：

何为存活能力？主要就是指针对机器人自身的适用性、耐用性以及可靠性。工作现场极有可能有易燃易爆物品、有毒气体、反射类物质以及二次坍塌二次爆炸等未知风险，都会对机器人工作过程中的行动速度与安全产生影响。首先，从温度角度考虑，由于工作现场极有可能是较高的温度，因此在机器人材质选择上需要有所考虑；其次，如果工作现场中存在有毒性气体或有毒性液体的话，机器人在材料的选取和机械结构的设计上就都要有所考虑；当然，灾害现场环境中，钢筋、废墟菱角等都可能对机器人造成损伤，所以我们也要对机器人表面的强度进行考虑，同时对机器人营救线路进行预测与规划，使其保证安全；还需考虑能源供给，目前有的是通过有线，也有的是通过无线，将这两种方式适当结合，从而确保充足的动力和长时间工作。最后，机器人的研发不能忽视其灵活性。机器人在工作时遇到不可预测的、未知的情况时，应能自己迅速适应环境，要有预测能力。所以，为了成功有效的完成救援工作，救援机器人应能自己面对各种易变和未知的情况所带来的影响。

2。感应能力:

救援机器人的感应能力的实现是通过其传感器，通常它也是最脆弱的元件。对救援机器人的传感要求有：对机器人自身的操控、对待施救人员的发现、对环境的侦测。首先是机器人自身控制方面，需对机器人所处方位和系统内部状况进行实时的监测与掌控，这方面的解决可以采用传统的CCD摄影机、超声测距仪和雷达定位感应器等。对待施救人员的搜寻方面，主要是对待施救人员的生理信息、足迹、声音信息、体温信息以及人体特有的射线的发现，判断待施救人员所处位置以及其的生命信息与状态。最后是对环境的检测，灾害现场的状况检测对救援机器人正常工作以及提高其工作效率都可以起到显著的效果，包括对空气质量、空气湿度、环境温度以及放射性等进行检测，同时将检测到的数据传送给后台，由此来鉴别该环境对人体是否会产生异常作用，从而规避救援人员处于不安全环境的风险。