航天微机电:仿生双臂特种机器人 全能型战“疫”选手

2020-05-16 03:07彭清华,杨斌,杨子健
军民两用技术与产品 2020年4期
关键词:双臂特种医务人员

仿生双臂特种机器人装备是中国航天电子技术研究院所属北京航天微机电技术研究所研制的国内首套通过公安部第一研究所检测的双臂随动警用机器人装备。该型机器人装备采用了先进的人机随动沉浸式操控技术、高精度双臂协同作业技术、模块化载荷接口、多源传感融合等技术,可实现非通视条件下的低延迟仿生作业,该装备具备双臂协同操作、双向语音通话、高清立体视频及现场传感信息的回传反馈等功能,使得操控人员可以不受操控距离限制,在安全地带操控机器人,完成远距离侦查、可疑物处置、环境要素感知等危险任务,从而有效降低危险/危害场所从业人员的伤亡概率。

由于机器人系统采用了随动控制方法,操控人员可最大限度地将人体的动作、行为习惯融入对机器人的控制中;该系统具有特别友好的人机界面,使操控人员对机器人系统的控制灵活性和控制效率得以提高;该机器人系统可在各类危险/危害场所替代人员进行操作,因此在公共安防、工业现场、军事及航天等领域具有十分广阔的应用前景。

基于该装备平台的技术优势,结合疫情防控的工作特点,仿生双臂特种机器人装备平台可应用于以下防疫领域。

直接面向病患的非接触式医疗会诊

在新冠肺炎疫情流行传播期间,如何快速筛查与诊断感染人群,实现高效防控,降低交叉感染,有效保护医务人员,已经成为控制疫情快速蔓延最为关键的课题。尤其是当致病机理及传染规模尚不明确时,一线的医务人员所面临的感染风险要远大于普通人员,这给一线医务人员带来生理和心理上的双重压力。

仿生双臂特种机器人装备搭载的低延迟随动操控及高清立体视觉系统,可协助医务人员进行非通视条件下的隔离操作,从而代替医务人员在医院、社区内的传染病污染区域内完成对病人的问询、医疗指导、生命体征监测、污染物取样等医护接待和处置工作。该型机器人配置的网络通信接口搭载5G通信模块后,可由异地医疗专家进行远程操控,指导现场医务人员对病人采取适当的医疗措施。此项应用能够在疫病爆发早期阶段有效降低一线医务人员的感染及伤亡风险,有效缓解突发性疫病爆发条件下医务人力资源紧缺的情况。

▲仿生双臂特种机器人装备

疫情检测第一关口

因疫情防控需要,国内各大主要城市的高速公路出入口、社区与办公楼宇均全面实施人员及车辆流动管制措施,使得交通管控一线人员尤其是疫情重点爆发区域的一线从业人员压力骤增,现有人员的劳动强度、生理及心理压力已经接近极限。与此同时,部分城市出现了人员步行或驾车违法违规闯岗、殴打工作人员等现象,甚至有部分违法人员本身就是病毒携带人员或疑似感染人员,这种情况不仅给执法人员的人身安全造成了巨大威胁,也增加了一线工作人员感染病毒的风险,因此,在疫情爆发的部分重点区域,使用机器人来从事相关工作,能够有效缓解重点区域的人员压力,有利于减轻一线人员的心理压力与劳动强度,降低从业人员感染病毒的风险。

仿生双臂特种机器人装备的模块化载荷接口可搭载红外热像仪等传感载荷,在隔离区域设卡处替代公安干警、社区工作人员等一线从业人员执行快速测量进出人员体温、快速甄别及录入人员与车辆信息、快速阻拦违法违规人员等任务。

▲机器人执行车辆及人员检查任务

区域巡逻、安检及消毒作业

仿生双臂特种机器人装备具备较强的地形穿越能力,可在楼宇、草地、沙地、水泥路面上正常行驶,在搭载自主导航模块后,可实现对各类区域的定点巡视,因此可执行区域执勤及巡检任务。同时通过模块化载荷接口,机器人可搭载弥雾炮、液体箱等载荷,代替人员执行进出车辆及区域的消毒作业。

▲机器人执行巡检及消毒任务

可疑物、危害物搜索及处置

在疫情重点地区,爆恐信息的出现将会使得本已非常紧张的警力、消防、社区等人员压力进一步增加,还将进一步加剧社会紧张情绪,不利于非常时期的疫情管控工作。仿生双臂特种机器人装备系统具备双臂协同工作能力及高清视频回传能力,可实现传统特种机器人无法做到的双臂协同精细检查操作,从而可替代人员完成可疑物及危险物的搜排功能,并在搭配模块化工具后,具备一定的处置功能,可实现可疑物的搜索、排除及转移等功能。此外,其携带的高清图像装置可将现场信息准确传递给排爆人员及指挥机构以进行决策。

▲机器人执行各类可疑物搜索任务

单位简介

北京航天微机电技术研究所隶属于中国航天科技集团有限公司中国航天电子技术研究院,是“中国航天科技集团有限公司微机电技术研发中心”的核心依托单位。研究所以打造国际一流微机电研究所为发展目标,以“创新奋进、追求卓越”为发展理念,专业从事机器人、航天微波器件、高速传输器件、特种电气互连、智能配电等新技术研发及新产品研制,牵引航天电子专业技术进步,推动产业发展。研究所先后获得国防科技进步一等奖、航天科技集团科技进步一等奖等多项荣誉。

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