■家用机器的发展
即使这是事实,但考虑到机器市场整体发展状况,家用机器的发展还是相当令人失望的,上个世纪的大部分时间里,家用机器一直在困境中挣扎。机器迷开始幻想有一天世界到处是无线的机器人帮手,它们可以洗碗、洗衣服,叫它干啥,它就干啥,而且永不疲累。
然而时至今日,这种机器仍然只存在于科幻小说中,在现实世界中,它们的发展前景还难以捉摸。不过乐观者现在也有理由高兴,因为他们认为“鲁姆巴”和像索尼公司的机器狗Aibo等机器玩具的成功,再加上电脑成本的下降,这一切可能意味着人们长期翘首以盼的机器人大市场会在不久的将来触手可及。联合国欧洲经济委员会(UNECE)最近公布的一份报告称,家用机器人市场开始起飞。
■工农机器
尽管人们都渴望家用机器的出现,但毫无疑问,机器对制造业的冲击是最大的。工业机器的历史可追溯到40多年前,当时汽车制造商率先在汽车生产中使用机器。1961年,大众汽车公司使用了第一个工业机器。
即使当时计算机的成本十分昂贵,但机器仍充分展现了它们的价值,证明电脑控制的机器在一些工作领域中的表现要比人出色得多。此外,机器还可以毫不疲倦地工作,永远不会罢工。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)统计,目前世界上大约共有80万个工业机器,2003年上半年工业机的需求量不断上升,与2002年同期相比,需求量增长了创纪录的26%。工业机器需求的增长主要是因为价格下降,2002年机器的售价还不到1990年机器人售价的五分之一。今天,在日本、德国和意大利的一些汽车生产厂家,每十个制造工人当中至少有一个机器。
同样,农业机器的用途也越来越广泛,农业机器每年收获的农作物达数十亿吨。有的机器(6条腿)可以上山伐木,有的可以爬树摘果,有的可以挤牛奶,有的则可以擦玻璃、洗汽车和洗飞机。
■家用机器
工业机器的市场前景看好,它有着56亿美元的巨大市场,而且还以每年7%的速度增长。但据联合国欧洲经济委员会(UNECE)的报告预测,未来3年内需求增长速度最快的将会是家用机器,而不是工业机器。UNECE的报告预测,机器玩具、机器剪草机及机器真空吸尘器等家用机器的销售量将在2002年至2006年间增长10倍,从而一举赶上工业机器的市场份额。
■首先大量进入家庭的可能会是机器玩具
然而,如果机器真的走入寻常百姓家,它们会是什么样子呢?它们又能为我们做些什么呢?首先大量进入家庭的机器可能会是机器玩具。在过去两年里,机器玩具一直是世界上最畅销的玩具。
当然了,一旦把它们与网络连起来,它们就不仅仅是玩具了。如果把单个的机器、无线系统、物美价廉的摄像机都通过一台电脑整合在一起,那么,当你外出度假时,机器就完全可以承担起替你浇花的工作,你还可能通过这位机器保姆的眼睛和耳朵,随时了解家中的情况,再也不用担心家里失窃或发生火灾了。索尼公司生产的机器狗就可以与一台电脑无线连接,这样你就可以在它在房间里走来走去的时候,通过它的眼睛,实时监控家中的一切。
■照顾老年人应该是机器工业重点追求的目标
机器在家庭中另一个重要用处可能是照顾、帮助老弱病残者。日本的本田、三菱和韩国的科学技术院都在设计可以帮助老弱病残者从一个房间进入另一个房间的机器,这样的机器还能帮着喂食、喂水、开关电视,甚至在必要时还可以帮着打电话叫医生。当然,研制这类机器的难度相当大,但通用机械臂的发明者乔·恩吉尔伯格觉得,照顾老年人应该是机器工业重点追求的目标。他说:“每一个工业化国家现在都面临着同样的问题,这就是老龄化问题,老年人的数量增长迅速,他们需要人手照顾,但在年轻人成为稀缺资源的情况下,机器无疑是个不错的选择。”
■机器要成功进入家庭首先要提高可靠性
由于人类的居室是根据人的特点设计的,所以,家庭机器最好设计成人的样子。日本的本田、三菱和丰田等公司都在研制这种类型的机器,而且已经取得了技术上的优势。但恩吉尔伯格指出,机器要成功进入家庭首先要提高可靠性,另外就是突破价格瓶颈。他说:“你必须向人们展示,这种东西是如何进行自我判断的。”
一个不争的现实是,虽然电脑技术的迅猛发展促进了机器的研制,但机器技术的发展已经大大落后于电脑技术的发展。关于研制照顾老年人的机器的问题已经谈论了好多年了,但真正令老年人满意的机器人仍未问世。
为了能够尽快地扑灭火灾,防止火灾的进一步蔓延,寻找火灾根源,采取近距离作战的灭火方法是提高灭火效能的最佳途径,但是,凶猛的火灾往往使勇敢的消防队员无法靠近。
在化学灾害的处置过程中,由于事故现场的情况十分复杂,泄漏物的毒性、腐蚀性、易燃易爆特性或放射性等物质会使消防队员处于更加危险的境地。
谁能够帮助我们可爱的消防队员把灭火、救人和消灭化学灾害事故的处置工作做得更好?谁能够代替他们去承受死亡的威胁?答案是:消防机器。
消防机器往往需要在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察,化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏等作业,因此,作为某种特定功能的消防机器应该具备以下某项或几项行走和自卫功能:
a.登爬坡、登梯及障碍物跨越功能; b.耐高温和抗热辐射功能; c.防雨淋功能;d.防爆(隔爆)功能; e.防化学腐蚀功能; f.防电磁干扰功能; g.遥控功能等。
我在中国已安家
自20世纪80年代末开始,我国消防部队装备归口研究单位公安部上海消防科学研究所,在公安部的支持下曾多次对作为灭火消防机器重要组成部分的远控消防炮系统及相应的研究试验技术进行了立项研究,重点解决远控消防炮系统在油码头等场合的工程应用问题,目前该成果已成功地应用于我国众多的油码头、油罐区和飞机维修库等场合,相关产品在国内占据了80%以上的市场份额,产品和工程应用技术已经比较成熟,为我国消防机器的研究奠定了良好的基础。
1998年8月,由安部上海消防科学研究所承担,在上海市科委立项的“自行式消防炮”(六轮消防灭火机器)通过了专家鉴定。次年,由该所研制的“履带式消防灭火机器”也顺利完成。2000年6月24日,由公安部上海消防科学研究所、上海交通大学和上海市消防局三家单位共同承担的国家“863”项目“履带轮式消防灭火侦察机器”研制成功并顺利通过国家验收。
六轮消防灭火机器六轮消防灭火机器是由悬挂式六轮行走机构、远控消防炮、环境与车体内部温度探测系统、水喷雾冷却自卫系统、水和泡沫灭火剂供给系统、有线电力供应及控制系统等构成。可在后方操作员的指挥下深入火灾的关键部位,利用后方供给系统输送的灭火剂和洗消剂,进行喷射灭火和化学洗消。通过更换消防炮的喷嘴,可以实现直流喷射和喷雾的转换。具有爬坡与跨越障碍物能力强、喷射流量大、喷雾冷却自卫效果好的特点。
六轮消防灭火机器正在进行新的一轮改进工作,将有线电力供应改为由自带发动机提供动力,将有线控制改为无线控制,将驱动方式由电动改为液压驱动。改进后的六轮消防机器将在保持原有优点的基础上进一步提高其操作和行走的灵活性以及火场作战的实用性。
我有潜力等你挖
我国大约有30家左右的高等院校和研究院所在从事各类机器人的研究工作,自1971年以来,已在机器人的感觉识别、操作、移动技术、人机接口技术、智能化技术等方面取得了可喜的成就,部分科研成果,如工业装配、焊接、喷涂、搬运、探伤、水下作业、过程测量机器等已进入实用阶段,某些控制、传动元器件的产品技术已接近国际先进水平,为我国消防机器全面发展创造了良好的环境条件。
近年来,我国消防机器的研制工作得到了政府有关部门的支持。本文介绍的由我国自行开发的三种机器都是在有关政府部门的支持下完成的。我们相信“十五”期间有关部门将会继续大力支持我国消防机器的研制开发工作。同时我们高兴地看到,在全国各地的消防部队中已经有越来越多的消防指战员认识到使用消防机器的重要性,消防机器的市场需求正在逐步形成。
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