警務機器人，出發(fā)

????????警用裝備網訊：?題記：小時候，看《變形金剛》，每每聽到汽車人領袖擎天柱振臂高呼：“汽車人，出發(fā)！”總覺得熱血澎湃，因為他們是為保衛(wèi)地球，為了人類，不顧自我的生死而戰(zhàn)。在現(xiàn)實的世界里，在和平與發(fā)展為主題的今天，戰(zhàn)爭機器人畢竟離我們太遠。跟我們接觸頻繁的，反而是各式各樣的警務機器人，不論是在街頭、派出所，還是在案發(fā)現(xiàn)場，我們都能時不時見到它們的身影。今天，我們悉心整理了相關資料，讓你走進它們的世界。

　　今年年初爆發(fā)的席卷全球的新冠肺炎疫情在給各國人民帶來痛苦的同時，卻意外的讓機器人——這個讓普羅大眾熟悉而又陌生的產品——走上了前臺。它們輔助人類應對疫情，發(fā)揮出了積極的作用。

　　如果從上世紀40年代后期，美國研制出的用于搬運放射性材料遙控式機械手算起，現(xiàn)代機器人已經經歷了近80年的發(fā)展歷程。如今方興未艾的智能機器人是具有感知、思維和行動功能的機器，更是集合了機構學、測試技術、制造技術、自動控制、計算機、人工智能、微電子學、光學、通信技術、傳感技術、仿生學等多種學科和技術的綜合成果，根據(jù)不同的應用環(huán)境，它被賦予了多種多樣的豐富功能，成為了整個人類社會不斷追求的高科技生產力工具。

古早機器人資料圖

　　近年來，大數(shù)據(jù)、人工智能被大量運用于警務領域，警務工作正在發(fā)生重大而又深刻的變革，在“科技強警”的道路上，融合了現(xiàn)代科技成果的機器人獲得了越來越多的運用，不僅大大提高了警務工作的效率，也有利保障了執(zhí)勤民警的人身安全。從功能上看，警務機器人主要被用于代替人直接在現(xiàn)場進行進行偵查巡邏、爆炸物探測處置、應急救援等，也可以對一些持槍及暴力犯罪分子實施有效攻擊，因此一般被細分為勤務機器人、排爆機器人、救援機器人等等。

　　需要強調的是，警務機器人發(fā)展的最終目的，并不是要來取代人，它始終只是警務工作的一種輔助工具，是用以在高溫、高壓、有毒、放射性、深水、高空等人所不能忍受的條件和環(huán)境中進行工作。隨著警用機器人智能化程度越來越高，功能越來越多元，它在警務領域的作用越來越明顯，也蘊育出一個相當龐大的市場。

　　勤務機器人

　　疫情期間，我們見得最多的警務機器人莫過于勤務機器人。勤務機器人，顧名思義，就是協(xié)助警務工作者進行日常的勤務工作。主要包括道路巡邏、信息咨詢、事故警戒等等。同時，為應對疫情防控需要，各地勤務機器人還增設了體溫檢測和人員篩選的功能，極大地提高了警務人員的工作質量和效率。

　　其實勤務機器人很早就已經在國內得到了使用，2017年1月，武漢經濟技術開發(fā)區(qū)（漢南區(qū)）公安分局向公眾展示了勤務機器人“安安警官”的試驗品，這是一臺集遙控輔助巡邏、視頻治安防控、高清語音播報等功能于一身的高科技警用機器人；2017年2月17日，河南鄭州上線全國第一款警察機器人，在高鐵站進行巡邏執(zhí)勤；2017年國慶期間，天安門廣場附近的國家博物館一臺協(xié)助維持秩序的勤務機器人在負責執(zhí)勤巡邏；在北京西單商業(yè)區(qū)也在使用功能豐富的勤務機器人，負責維護商業(yè)區(qū)周邊的社會治安。2019年7月，北京市王府井“安巡士”巡邏機器人上崗；2019年8月7日，河北邯鄲市公安局迎來了全國第一批上崗的機器人交警，開啟了人工智能交管的新起點。福建省福州市正式引進勤務機器人——“安安警官”。

資料圖

　　而在2019年舉辦的武漢第七屆世界軍人運動會上，勤務機器人更是大放異彩，多臺機器人肩負起巡邏、維護治安的重任。武漢市公安局東湖新技術開發(fā)區(qū)分局創(chuàng)新使用的警用巡視機器人“小谷”，實現(xiàn)了公安網自動視頻監(jiān)控、違法抓拍、公安數(shù)字集群對講、身份核驗、票務抽檢等公安實戰(zhàn)功能；武漢市公安局經濟技術開發(fā)區(qū)（漢南區(qū)）分局將警用巡視機器人“小沌”，用于軍運會主場館體育中心及軍運會國際媒體中心的警務巡邏工作，協(xié)助民警進行日間、夜間的巡視，擴大了駐防面積，做到360度無死角、全天候、全地形、全模態(tài)、無疏漏的突發(fā)情況排查。

　　在國外，勤務機器人的使用也相當?shù)钠毡?。迪拜作為對新興技術和產品非常熱衷的國家，在勤務機器人應用方面也是相當積極。2017年，迪拜警方首添勤務機器人警察，這款機器人出現(xiàn)在世界第一高樓迪拜哈利法塔的外面。他們的目標更是在2030年之前讓機器人取代四分之一的警力。勤務機器人主要將部署于觀光區(qū)，配備攝影機能傳送影像至指揮室，也能辨識通緝犯。

迪拜機器人警察

　　新加坡也有用自己的勤務機器人警察，其主要的創(chuàng)新點是擁有一架可以在入侵者進入之后發(fā)射的無人機。該機器人還可以識別入侵者以及無人看管的行李等可疑物品。它還能將警報發(fā)送到前方的指揮中心，也就是安全性能被激活的地方。2019年，在美國亨廷頓公園出現(xiàn)一款新型勤務機器人警察。機器人的主要工作是掃描和拍攝周圍環(huán)境。機器警察還記錄過往車輛的車牌，并與在線失竊車輛數(shù)據(jù)庫進行核對。

　　因為外形特別、功能豐富，勤務機器人上崗之初就受到廣大人民群眾的歡迎。憑借其靈活移動和數(shù)據(jù)捕捉的能力，也為警務工作者的日常執(zhí)勤和執(zhí)法任務帶來了非常大的幫助。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)技術的飛速發(fā)展，勤務機器人的智能化程度也在不斷提高，功能日趨完善的同時，應用領域愈發(fā)廣泛。

　　排爆機器人

　　排爆機器人是最早被運用于警務工作的機器人。1972年，英國研制成功第一款排爆機器人，以應對反政府軍頻繁的炸彈襲擊。隨著地區(qū)沖突的加劇，反恐戰(zhàn)爭和警務工作的需求，各個國家都非常重視排爆機器人的發(fā)展。

　　排爆機器人，具體指排爆人員用于處置或銷毀爆炸可疑物的專用器材，避免不必要的人員傷亡。它可用于多種復雜地形進行排爆。主要用于代替排爆人員搬運、轉移爆炸可疑物品及其它有害危險品；代替排爆人員使用爆炸物銷毀器銷毀炸彈；代替現(xiàn)場安檢人員實地勘察，實時傳輸現(xiàn)場圖像；可配備散彈槍對犯罪分子進行攻擊；可配備探測器材檢查危險場所及危險物品。

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　　盡管起步晚于西方世界，但在排爆機器人領域，我國自主研發(fā)的技術和裝備卻發(fā)展迅猛。在去年開展的“反恐突擊-2019”智能無人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽中，國內首款仿人化雙臂排爆機器人隆重亮相。整個雙臂排爆機器人中分為輕型和中型兩款雙臂排爆機器人，能夠滿足不同場景和任務需要。

　　而在2020年3月，中國科學院沈陽自動化研究所研發(fā)了一款新型輪—腿—履帶復合式排爆機器人Scorpio（天蝎），有效提高了排爆機器人的作業(yè)效率和作業(yè)能力。Scorpio具有履帶和自平衡兩種運動模式，兼具環(huán)境適應性與運動靈活性的優(yōu)點，在復雜環(huán)境中可以利用履帶行走，有越障能力，可爬樓梯；在平坦城市道路上，可利用兩輪自平衡模式行走，速度快，靈活性高，且能耗低，續(xù)航時間長。

　　排爆機器人的出現(xiàn)，大大提高了排爆人員的安全系數(shù)，能夠很大限度上減少排爆人員因執(zhí)行任務而造成的傷亡。而在維護社會公共安全，保障人民財產安全方面，也有著非常巨大的作用。

　　救援機器人

　　近些年來，隨著全球氣候的惡劣變化，自然災害發(fā)生頻率越來越高。全世界都面臨著諸如地震、海嘯、山體滑坡和泥石流等等災害的侵襲，這些嚴重威脅著人民的生命和財產安全。災害發(fā)生之后，對掩埋人員的搜救工作，成為搶險救災工作的重中之重。而只憑借搜救隊員的人力救援，難以滿足復雜的搜救場景。此時，能夠搭載各種搜救設備的救援機器人成為了救援工作的強大助力。

　　救援機器人主要包括面向自然災害等的救災機器人、危險搬運與維護檢修機器人、能源維護服務機器人等。能源維護包括核電站監(jiān)測、缺陷修復、拆裝、救援等遙控機器人，電力巡線檢測與檢修機器人，電站安全監(jiān)控機器人等。其特點是機器人要進入人或者搜救犬無法到達的地方去開展搜救工作，常用的運動控制方式包括履帶式運動系統(tǒng)、仿生蛇形系統(tǒng)、仿生蜘蛛系統(tǒng)及可重構變形機器人系統(tǒng)等。

資料圖

　　1993 年，一臺名為但丁（Dante）的八腳機器人試圖探索南極洲的愛里伯斯火山，這一具有里程碑意義的行動由研究人員在美國遠程操控，開辟了機器人探索危險環(huán)境的新紀元?！?·11”事件后， 美國iRobot、Inuktun 公司和 Foster-Miller 公司研發(fā)制造的救援機器人的良好表現(xiàn)，開了救援機器人技術研究的序幕。美國救援機器人的研究內容涉及地形和環(huán)境適應能力、生命體征和環(huán)境特征探測能力、可重構變形能力等，這些都大大提高了機器人的救援能力。

　　作為多地震、多核能國家，日本在救援機器人研發(fā)方面做得較為全面。日本的研究人員率先將仿生機械應用于救援機器人設計，研制出世界上第一臺蛇形機器人 ACM，并一直致力于仿生機器人及其救援應用方面的研究。2017 年，為應對福島核輻射后期檢測和維護，日本東北大學開發(fā)了一款新型蛇形機器人。這款機器人可通過噴射空氣抬高配備攝像頭的前端部分，可穿越災區(qū)中比較高的障礙物在廢墟中開展搜索工作。

　　我國的救援機器人起步較晚。在“十一五”期間，已經將“廢墟搜索與輔助救援機器人”項目列入國家863重點項目，由中科院沈陽自動化所機器人學國家重點實驗室與中國地震應急搜救中心聯(lián)合承擔研制，并成功研制出“廢墟可變形搜救機器人、機器人化生命探測儀、旋翼無人機”三款機器人。這三款機器人曾經被國家地震局評為“十一五”以來最具應用實效的10項科技成果之一。2013年4月20日，四川雅安地震發(fā)生后，沈陽自動化所科研人員迅速反應，已于20日下午組成臨時搜救隊隨同機器人急赴災區(qū)開展救援工作。在“十三五”期間，科技部又發(fā)布了《“十三五”公共安全科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》，其中就強調了將強化公共安全技術裝備的應用，推動應急救援機器人等一批自主研發(fā)的重大技術裝備投入使用。

　　此外，哈爾濱工業(yè)大學、中國科技大學、太原理工大學、山東省科學院自動化研究所等都研制了煤礦救災機器人裝備。如國內部分企業(yè)也開展了救援機器人的研究工作。新沂八達重工推出了“雙動力智能型雙臂手系列化救援機器人”，通過遙控操作，可以實現(xiàn)救援機器人雙臂手的協(xié)調配合，可完成坍塌物破碎、切割、抓取、剝離，探測生命和圖像傳輸?shù)裙δ堋ｋp臂手機器人在 2013 年雅安地震中完成了精細化分解、剝離殘垣斷壁的工作。哈工大機器人集團也推出了緊急救援機器人，它可代替人進入火災、爆炸、濃煙等危險區(qū)域，救援人員通過遠程操作救援機器人可實現(xiàn)災害現(xiàn)場的監(jiān)測工作。另外，國內許多研究院所在海灘救援機器人、自主救援機器人、消防機器人、森林火災機器人、能源維護機器人、地面移動特種作業(yè)機器人等方面也做了大量工作。

　　偵察機器人

　　無論是民警還是特警，在執(zhí)行任務時總會面對各種各樣復雜的現(xiàn)場狀況。尤其是涉及有毒、有害、生化、腐蝕等危險存在的任務現(xiàn)場時，警察只身犯險并非明智之舉。此外，在細小、狹窄的目標地進行任務偵察，單憑人力很難做到。這時，偵察機器人的作用就會凸顯出來。

資料圖

　　偵察機器人是在各種復雜危險的環(huán)境下執(zhí)行偵察任務的重要輔助裝備。應具有視頻音頻傳輸和照明設備，其主要特點：隱蔽性好、 體積小、噪音小、重量輕、操作靈 活方便、適用環(huán)境廣、功能多樣。 例如，能搜索藏于車底部或座椅下方的可疑物品，能進入一定尺寸的管道進行偵察和爬壁的機器人等。 發(fā)展偵察機器人應以小型陸地偵察機器人發(fā)展為先導，帶動爬壁、管道、空中、水下和其它偵察機器人的全面發(fā)展，形成實用、可靠、有特色的偵察機器人系列。

　　爬壁偵查機器人是中國國內首家面向反恐偵察、高空特種作業(yè)開發(fā)的產品，具有完全獨立自主的知識產權，能在樓宇、橋梁、船舶、飛機表面等進行高空作業(yè)。以樓宇反恐偵察為例，爬壁機器人可通過城市樓宇建筑外表面潛行至事發(fā)點，搭載的攝像頭將室內人員情況的圖像視頻無線發(fā)送至指揮中心，為安全部門進行現(xiàn)場形勢判斷、行動任務決策提供現(xiàn)場依據(jù)，可以有效保障反恐人員的安全，提高行動的成功率。

　　在發(fā)達國家，偵察機器人更是被廣泛應用。日本防衛(wèi)省技術研究本部尖端技術推進中心研制出了“手投式偵察機器人”。這種小型偵察機器人可從窗戶投入敵人或恐怖分子所在的建筑物內，對室內狀況進行拍攝。這種手投式偵察機器人具有可投擲、可移動和搜集情報3個基本功能。球形構造目的是確保在投入時不致?lián)p壞。

　　2006年，美國國防部先進研究項目局（DARPA）委托制造一種叫做"超微蜂鳥"的偵察機器人，超微蜂鳥是一架撲翼機，可以對目標位置執(zhí)行觀察拍攝任務，并將視頻流回傳給操作員，后者藉此指揮、導航；作盤旋飛行則有助于測量觀測。

　　美國還研發(fā)出能變身直升機的滾動偵察機器人，由尼古拉斯教授帶領的美國明尼蘇達大學分布式機器人中心的設計人員就將這兩種功能糅合到同一臺機器人身上，它能在地面滾動執(zhí)行遙感任務，需要時則能像直升機嗡嗡地起飛。這個機器人有滾動和飛行兩個獨立的模式。滾動模式中機翼折攏，藏身在身體里（上圖）；需要切換到飛行模式時，機翼從固定位置伸出并打開，帶動機器人像直升機那樣啟動、飛翔。

　　還有外形類似杠鈴的偵察機器人，只有人的手掌大小，它可用于崎嶇不平的道路，而且掩人耳目，靈活機動而且安全可靠，可連續(xù)使用。通過將其扔進窗戶、扔過墻或扔下樓梯等，它都能安全著陸，甚至能從無人飛機上將其扔下。一旦展開，就可通過控制端控制其移動，該機器人可以幫助你偵察敵意或危險的環(huán)境，通過實時的視頻傳輸幫助你采取快速、安全和果斷的決定。

　　警務無人機

　　作為近幾年，蓬勃發(fā)展的新技術，無人機也在警務工作中得到了廣泛的使用。無人機體積小巧、靈活性強，不僅適合于外出辦案攜帶，而且靈活性更強，具有機動速度快、監(jiān)視范圍廣等諸多優(yōu)點。同時，由于使用簡單，執(zhí)勤民警根據(jù)實戰(zhàn)需要，可在無人機上安裝高清攝像機或機械抓手，單人1分鐘內即可完成，適合單警執(zhí)行任務。由于無人機不需要特別部署，啟動即可工作，能迅速到達指定地點執(zhí)行任務，將航拍圖像實時清晰地傳輸?shù)街笓]中心平臺和有關領導的手機移動終端，為扁平化、跨層級的指揮處置提供直接、可靠、快速的視頻圖像信息支撐。

　　此外，警務無人機憑借極強的靈活性，在應急處突方面，可以大展身手。警務無人機采用空中監(jiān)控的方式，在對大范圍場地進行布控調節(jié)，疏導人群，抓拍違法行為等，效果非常顯著。警務無人機在輔助交通管理方面，也頗有建樹。在發(fā)生交通意外后，無人機可以為交警提供及時的事故現(xiàn)場畫面以及具體的事故發(fā)生位置。為還原事故場景，劃定責任人提供強有力的技術支持。

資料圖

　　同時，警務無人機在消防救援中也有重要作用。無人機在消防運用可以解決以下四方面的問題：災情偵查、監(jiān)控追蹤、輔助救援、輔助監(jiān)督。而面對自然災害造成的救援需求，無人機也能滿足。在地震掩埋人員的搜救中，無人機可以攜帶生命探測儀進行搜救工作，同時采集到的影像資料還可以加快災區(qū)測繪工作的順利進行。

　　2014年，公安部將無人機納入警用航空管理范疇，更在2015年初印發(fā)《關于進一步加強公安機關視頻圖像信息應用工作的意見》，明確將無人機航拍設備納入移動無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，《意見》的出臺為無人機在警務實戰(zhàn)中的應用提供更加強有力的支撐。

　　國內部分主流警務機器人研發(fā)生產企業(yè)

　　注：1.本表主要以有研發(fā)生產實力的企業(yè)為主，由于精力、能力有限，如有遺漏盡請諒解

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2.進口及代理企業(yè)未列入表中。

　　在全球技術發(fā)展背景下，警用機器人已經進入了一個高速發(fā)展期，其進化將在虛擬現(xiàn)實、計算機視覺、模塊化技術、多機種協(xié)同以及仿生技術等方面迎來新契機。據(jù)相關機構預測，2020年特種機器人的市場規(guī)模將達到近8億美元，而隨著全球對智慧警務產品的需求增大，未來警用機器人的市場預計將達到百億美元的規(guī)模。在這個創(chuàng)新潛力巨大的階段，不管是研發(fā)，還是實戰(zhàn)運用，我國正在迎頭趕上世界發(fā)達國家的水平。

　　如今，警務機器人在向著微型化和大型化方向發(fā)展，在新材料的加持下，也增強了對高溫、高壓、高輻射、高空等特殊環(huán)境條件的耐受性，以適應不同的環(huán)境和場景的需求。同時，警務機器人為適應復雜多變的工作環(huán)境，也迫切需求高性能的感知系統(tǒng)和智能系統(tǒng)的支持。

　　此外，有意思的是，與科幻作品描述的類人型機器人不同，目前，世界上運用的警務機器人還難以具備人類的特征。雖然仿生肢體的發(fā)展在近些年突飛猛進，很多機器人裝上了仿生肢體，連接到神經網絡，可以通過人腦直接控制。可惜的是，盡管有很多企業(yè)進行了有益的嘗試，但限于技術瓶頸和材料的限制，仿生肢體還難以在警務工作領域發(fā)揮出真正的作用。

　　總之，在這個加速推進“智慧警務”、“智慧公安”的大時代，科技興警、向高科技要警力指導方針不斷得到落實和發(fā)展。而作為高科技的代表，“智能警用機器人”必定是各公安機關大力發(fā)展的警務力量，在政策、技術和社會需求的推動下，警用機器人必將迎來發(fā)展新篇章！

（由于水平有限，文中難免有錯漏，我們也墾請各位批評指正）

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1 條評論

• bcsjjz  2020-06-10 15:10:14

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