救援机器人的发展及其在灾害救援中的应用

灾害搜救工作的复杂性、危险性和紧迫性给救援工作带来了极大的困难。救援机器人以其体积小、灵活等诸多优点成为灾害辅助救援的有效工具并引起全世界的广泛关注。文中分析了救援行动中使用救援机器人的必要性和可行性,介绍了国内外救援机器人的研究历史和发展概况,对目前的几种救援机器人运动方式和通讯控制方式的优缺点进行了比较。通过分析灾害救援行动中救援机器人所面临的挑战以及国内外救援机器人技术研究的热点及发展方向,给我国研制开发救援机器人提出了若干建议。     

废墟搜救机器人性能综合测试环境设计及应用

我国已经成功研制出多款废墟搜救机器人,对它们的各项性能进行综合评价对其发展有着重要意义。为检验搜救机器人在地震废墟环境中的适应性、实用性,以其生存能力、运动能力、作业能力、通信控制能力为测试对象,模拟地震建筑物坍塌废墟灾害现场,设计、建造了废墟搜救机器人性能综合测试环境,包括废墟表面环境和内部环境建设。在该模拟环境下进行了废墟洞穴可变形搜索机器人、刷式废墟缝隙搜索机器人、辅助救援顶撑剪切机器人等多种搜救机器人的能力测试。通过在模拟废墟环境下对搜救机器人实测指标的计算分析,可以实现搜救机器人不同方面能力的排序,为搜救机器人的优化改进提供技术依据,推动搜救机器人实用化进程。     

法公司推出可代客泊车机器人已投入戴高乐机场

<正>据报道,法国初创公司Stanley Robotics设计开发出一款可代客泊车的机器人,现已应用于戴高乐机场。这款机器人名叫斯坦,它不需要客人的车钥匙,只需将汽车抬起,便可将其停到安全的位置。机器人还可以对汽车进行扫描,从而调整尺寸,避免汽车受损。公司称,这款机器人是电动的,因此不会产生碳排放。此外,该系统不需要额外建设,所     

GIS设备内部检查机器人的模块化设计及实现

由于GIS设备内部存在缺陷或故障需要进行检查时,GIS罐体较长、管径细小,采用人工的方法无法有效查看内部状态并难以进入内部进行检修作业,因此本文研究了GIS设备内部检查机器人,采用模块化设计并实现了柔性机械臂功能、异物清扫功能及环境感知监测功能的模块化替换,可根据不同的作业场所选择对应的机器人功能模块进行内部工作。在实验室搭建了GIS设备罐体进行功能模块实验验证,实验结果表明：柔性机械臂模块旋转角、弯曲角满足GIS内部复杂环境作业要求,异物清扫模块能够完全清理GIS腔体底部的不同类型微小异物,环境监测感知模块可实现罐体内O2、H2S、SO2成分检测,确保机器人在110 kV及以上GIS设备内部发挥效用。     

最新柔性传感器技术让电影中的未来场景成现实

<正>全新的柔性材质技术不但可以实现折叠触控屏,更有望让机器人变得更加安全及善解人意。多年来,厂商一直致力于发展可折叠柔性触摸屏技术,而与此相关的传闻也不绝于耳——这一次轮到三星了。有传言称,其正在打造一款尺寸如一般智能电话大小的"Galaxy X",但展开后可秒变成为一款平板电脑。该产品的原型正在制造中,有望于2017年第三季度     

时尚科技

<正>美研制出纳米机器人,可清理动脉血管垃圾美国哥伦比亚大学科学家近日成功研制出一种由DNA分子构成的"纳米蜘蛛"微型机器人,它们能跟随DNA的运行轨迹自由地行走、移动、转向以及停止,并且还能自由地在二维物体的表面行走。这种"纳米蜘蛛"机器人的大小仅有4纳米,比人类头发直径的十万分之一还小。该"纳米蜘蛛"机器人的发明是对几年前"蜘蛛分子"机器人的改进与升级。"纳米蜘蛛"机器人可以用于医疗事业,以帮助人类识别     

科学家发明世界首台以光为动力的清洁机器人

<正>近日,英国和荷兰的科学家开发出了一款可以像毛毛虫一样爬行的机器人,而它的动力来源只是一束单一恒定光源。这个设计理念非常巧妙:他们将较长的高分子材料安装在较短的框架上后会产生凸起,当紫色的LED灯照到凸起前方的材料时,这部分将会收缩,从而将另一部分材料暴露在LED光源下。如此循环,这个小框架就可以不断运动。团队成员表示,这项发     

京津冀都市圈格网尺度洪涝灾害风险评价研究

气候变化与快速的城市化进程加剧了都市圈的洪涝灾害,准确的评估都市圈的风险等级已成为社会经济发展的迫切需求。该文根据所选取的14个评价指标,以格网尺度(1 km×1 km)为评价单元,采用基于组合权重的模糊综合评价法对京津冀都市圈的洪涝灾害进行了风险等级评价,并采用历史洪水和人员伤亡点位数据对风险评价结果进行了可靠性验证。结果表明:京津冀都市圈洪涝灾害风险等级大致以北京市为中心,呈"花瓣状"的空间分布格局;此外,量化了京津冀都市圈152个区县的风险等级分布情况。与IPCC AR5方法相比,模糊综合评价法可降低风险评价过程中的模糊性与不确定性,能够获得客观的风险评价结果。     

机器人技术在地震废墟搜索救援中的应用

破坏性地震往往会造成大量人员被掩埋在建筑废墟内,因此,被困人员的搜索救援是地震现场应急工作的重要任务。地震现场的搜索效率直接关系到地震救援工作的成功率,是提高被困人员生命存活率的重要因素。但是,强震发生后,地震现场往往余震频发、废墟内环境危险而又复杂,这些都给救援人员带来了极大的困难,也威胁着救援人员的生命安全。结合当前快速发展的搜救机器人技术研究现状以及地震应急救援中遇到的实际问题,提出了地震救援装备机器人化的研究设想,目的是提出地震救援人员对辅助搜索救援机器人的实际需求。同时介绍了中国地震应急搜救中心与国内多家院所合作完成的地震现场搜索救援机器人系列的研究现状,并分析了其优势与不足。所做的工作可为提高现场搜索救援效率,以及地震救援机器人的进一步研发与产业化参考。     

美科学家研制自毁式手机，一旦被盗可溶化

手机被盗,担心个人信息泄露怎么办？别担心,据报道．美国科学家对外展示了一种根据需要溶化然后变得没用的电路。他们表示,这项技术可用于手机和信用卡的防盗装置。     

澳科学家研究“军蚁搭桥”现象:打造特种机器人

正据报道,军蚁善于用身体搭建临时桥梁,极大地平衡了成本和效益问题,而科学家可以借鉴军蚁这项"集体智慧",仿造特种机器人。成群结队的勇猛军蚁以搭建身体桥梁著称,可以在数秒钟内快速拆桥和搭桥,这使得它们可以跨越很远的地方。悉尼大学里德教授与美国和德国的科学家们正在进行一项有关军蚁的合作研究。他们通过视频拍摄捕捉和分析了军蚁搭桥的     

设施韧性评估国内外研究现状及未来研究方向

设施韧性评估最初源于地震工程学领域,当定性研究不能满足现实中的韧性评估需求时,量化研究随之兴起与发展。随着评估技术侧重点不同、研究对象着眼点不同、提升路径设计出发点不同,该领域研究成果形成了不同分支。围绕功能时间曲线、空间信息技术、建模仿真及智能支撑技术开展研究方法梳理;从单体设施和关联设施视角开展不同研究对象的相关文献梳理;从全生命周期、关联协同、标准建设等角度开展改进路径相关文献梳理。研究发现,该领域研究还存在一定空间:侧重供给角度研究,实际需求角度研究有待拓展;偏重单体设施研究,集成化视角研究有待丰富;侧重理论研究,实证研究有待深入。治理需求导向的设施韧性综合评估模型研究,问题导向的理论研究和实证研究融合,韧性引领下在建、已建、新建设施系统性评估,将丰富和发展设施韧性研究理论创新和知识体系。     

多层钢框架结构的区域震害模拟多自由度模型∗

传统的易损性分析方法难以满足城市区域震害预测的需求。基于非线性多自由度层模型和动力时程分析的城市抗震弹塑性分析方法近年来得到快速发展。为了进一步丰富区域震害模拟的可模拟结构类型,基于城市抗震弹塑性分析方法的流程框架,建立了多层钢框架结构的多自由度剪切模型。通过统计规范中的公式参数和文献中的钢框架推覆结果,对模型的周期、阻尼比、骨架线参数和滞回曲线参数进行了标定,并根据文献和美国 HAZUS 报告给出了多层钢框架结构的损伤判别准则。最后,分别使用文献中的试验结果和文献中设计实例的推覆分析结果对模型进行了验证。结果表明:(1)建立了多层钢框架结构的多自由度剪切模型并进行了参数标定,为区域震害模拟提供了可用模型;(2)对多层钢框架结构的损伤判别准则进行了标定,可以根据区域震害模拟结果评价其破坏状态;(3)在考虑骨架线参数不确定性的情况下,模型精度满足区域震害模拟的要求。     

GFRPP筋酸碱盐腐蚀老化实验研究

根据自行研究的生产工艺,研制生产出连续纤维增强聚丙烯螺纹筋。这种新型的FRTP筋具有高强、韧性好、生产成本低、生产过程无污染、可二次成型、可焊接、可回收再利用、与混凝土粘结好等优点。同时,对这种新型的连续玻璃纤维增强聚丙烯螺纹筋在不同浓度的酸、碱、盐溶液介质环境中的耐久性能进行了研究;对其物理及力学性能受环境影响状况进行了分析;并与传统连续纤维增强热固性树脂,如环氧树脂等进行了对比研究;并对其使用寿命采用FHWA法进行了预测。这些为这种新型的热塑性FRP筋在土木工程中的应用提供了一个坚实的基础。     

地震灾区救援力量优化调配模型

从救援对象的确定、救援队伍的需求和救援力量的调配三个方面,较为全面的讨论了地震灾区如何根据灾害情况和救援资源的分布,科学合理地开展救援力量的优化调配,以达到快速营救受困人员的目的。根据受灾情况确定对救援队伍的实际需求是分配救援力量的前提,从对象的确定和需求经验关系的给出两方面,讨论了如何根据地震破坏和灾区实际情况确定灾区对救灾力量,尤其是专业救援队伍的具体需求。队伍的优化调配是运筹学中运输问题的求解,基于现有线性优化算法,在地理信息平台上,建立了队伍优化分配的模型和软件。采用汶川地震的实际数据进行了实例计算和分析,给出了今后在救灾过程中科学调配救援力量的可参考样本。     

澳研发医疗机器人:可为千千米外病人照超声波

正据报道,澳大利亚墨尔本迪金大学的智能系统研究所(IISRI),近日研发出一款具有触感的医疗机器人。即使身处远至一千千米外的医生,也可通过它为病人照超声波,省去医生及病人长途跋涉的时间,长远更可以舒缓医护人员不足的压力。这款医疗机器人可以为病人进行腹部超声波扫描检查,机器人扫描病人腹部时,会量度病人的不适程度。一旦病人觉得不舒服,实时     

时尚科技

<正>据美国《大众机械》杂志报道,随着科学技术的不断发展,从DNA"折纸术"到骨整合技术,一系列"大想法"受到期媒体越来越多的关注,未来我们将有机会触摸压电显示器,也有机会购买自己的第一辆超级电容动力汽车。1仿人机器人欧洲的一组科学家正致力于缩小机器人与人类之间的差距。他们研制的仿人机器人原型能够高度模拟人类的身体结构。在这种仿人机器人体内,有一副由热塑性     

复合射孔技术排放瓦斯的研究

复合射孔技术是油气行业中新兴的复合型增产技术,该技术能有效地控制射孔方向和压裂缝的扩展。对该技术应用于煤层瓦斯排放中的有关机理进行了初步的分析,并根据有关公式对相关参数进行了理论计算。针对煤层的特性,将该技术应用于现场,并对试验煤层的瓦斯排放进行了监控和测试。结果表明该技术应用效果良好,有效消除了潜在的瓦斯危害并取得了显著的经济效益。复合射孔技术在煤层致裂爆破中的发展方向较多,不仅可用于提高煤层瓦斯的抽放率,还可用于煤(岩)巷掘进,其应用范围和前景十分广阔。指出了目前该技术在理论和应用中的不足以及有待于加强研究的关键问题。     

未来的体内医生——纳米机器人

在全球科技大会上谷歌X实验室生命科学小组透露,谷歌正在设计一种纳米磁性粒子,这种粒子可以进入人体循环系统,进行癌症和其他疾病的早期诊断与治疗,被人们称作"纳米机器人"。这种纳米操作机器人,其本身体积可能超过了纳米级别。但其所能操控的物体属于纳米尺度。谷歌X实验室研发的纳米机器人,则是指自身体积在纳米级别内的机器人。     

基于高性能GPU计算的城市建筑群震害模拟

为适应不断提高的震害预测需求,精细化模型已经成为城市区域震害预测的主要发展方向。然而传统的基于CPU平台的计算方法成本过高,使得精细化模型的应用受限。近年来,GPU技术由于其强大的并行计算能力和较为低廉的价格优势,在通用计算领域得到了快速的发展和应用。基于GPU-CPU协同计算技术,建立了城市区域震害的计算模拟方法,显著缩短了城市区域震害预测的时间。并采用该方法对某中型城市的真实震害进行了模拟应用,展示了GPU技术在大区域城市建筑群震害模拟中的独特优势。