很难想象一个人需要多么大的勇气才能冲进着火的建筑而不是逃离。但在不久的将来，面对可怕的灾难和紧急情况的第一响应者可能甚至不知道什么是勇气。取而代之的是，他们将是无情的机器人，它们的存在仅仅是为了完成手头的任务，帮助警察、消防员和国土安全人员更好地保护人民和挽救生命。
尽管自20世纪50年代末以来，现代机器人学领域受益于多次创新浪潮，但过去十年是其复兴的时期。人类在机器人开发方面最大的推动力，可以说始于9/11恐怖袭击后的日子里，当时iRobot公司（以其半自动Roomba吸尘器闻名）生产的鞋盒大小的“PackBots”被用于在第一响应者开始在纽约世贸中心遗址搜寻幸存者之前，确保瓦砾堆的稳定。
不久之后，机器人与美军一起被部署到中东和阿富汗，在那里，无人地面车辆（UGV）被用于拆除和引爆简易爆炸装置（IED）。UGV经常扮演的关键角色的一个令人难忘的例子是HD-1机器人（由诺斯罗普·格鲁曼公司子公司Remotec制造），它出现在2008年奥斯卡获奖影片《拆弹部队》的开场场景中，片中它被展示为帮助地面部队引爆IED。
迄今为止，美国陆军已从私营公司购买了7,000多台此类机器人，其中大部分已部署在伊拉克和阿富汗。据《华尔街日报》报道，至少有750台机器人因炸弹爆炸而报废或在战斗中丢失，毫无疑问，在这一过程中挽救了数千人的生命。
从战区到我们自己的家园，机器人正在为我们提供帮助
随着伊拉克和阿富汗战争的逐渐结束，许多机器人研究人员、开发人员和制造商的焦点已转向远离前线的紧急响应，以保护美国本土的民众。反恐炸弹处理小组是一个显而易见的客户群体，因为许多这些机器都是为爆炸物处理（EOD）设计的。Remotec公司的Andros机器人系列，可以爬楼梯并配备多种工具，被美国90%的炸弹处理小组使用，该公司销售和客户支持总监Mark Kauchak表示。
许多不同类型的机器人都可以帮助引爆或拆除炸弹。通常，它们是远程控制的，并配备多个摄像头和带有抓手的类似手臂的装置，用于抓取和操纵爆炸物。一些型号可以剪断电线，或者配备先进的传感器和化学探测器，用于检测化学和生物制剂。Kauchak表示，Remotec公司的F6B，该公司最畅销的机器人，还可以配备霰弹枪来炸开门，并使用其他枪支来摧毁或引爆炸弹。
机场、边境巡逻队和港口安全人员也使用炸弹探测机器人来阻止国内恐怖威胁。例如，一家名为Black-I Robotics的波士顿地区公司制造了LandShark Series D，这是一个由重型汽车电池和电动混合动力电机驱动的可移动机器人平台，可以轻松配备声纳、扫雷和爆炸物检测等一系列定制化的机器人功能。马萨诸塞州高速公路警察在洛根国际机场的炸弹处理小组目前使用一台这样的设备来筛选爆炸物。该公司的创始人Brian Hart，在得知儿子，陆军一等兵John Hart在伊拉克的一次伏击中牺牲，年仅20岁后，受到了启发制造了这个设备。总部位于德国奥斯特菲尔登的Telerob公司也专门生产用于销毁或解除炸弹的机器人。
这些机器人还可以充当危险情况下的“眼睛和耳朵”，帮助寻找恐怖袭击或自然灾害的幸存者。“几乎任何你能想象到的紧急情况，有了机器人都会变得更好，”马萨诸塞州列克星敦的WinterGreen Research公司总裁Susan Eustis说道。她的公司对第一响应者机器人的市场研究表明，到2018年，这类机器人的市场规模可能会从2011年的4.404亿美元翻两番以上，达到16亿美元。
半自动救援机器人正在增强第一响应者服务
2011年3月，一场巨大的地震和海啸摧毁了日本福岛第一核电站的反应堆，iRobot的Packbot机器人承受了致命的辐射水平，成功进入反应堆建筑，并提供了“损坏反应堆内的第一批观测数据，绘制了辐射水平图，并协助了清理工作，”iRobot北美机器人产品总监Tom Phelps说道。
英国、德国、日本和韩国的公司也为第一响应者在如此危急的情况下制造类似的机器人。其中包括总部位于法恩伯勒的英国公司QinetiQ，该公司制造用于危险品处理和搜救的机器人，以及在9/11事件后帮助在世贸中心遗址挖掘瓦砾的Talon系列机器人。日本制造的机器人最初在福岛第一核电站未能提供帮助，因为它们容易受到辐射。但一款名为Quince的猫形、耐辐射机器人（由日本千叶工业大学的科学家开发）配备了摄像头、温度计、湿度计和集尘器，最终在那里执行了多项任务。
越来越的救援机器人能够自主运行，无需人类直接控制。卡内基梅隆大学和佐治亚理工学院等机构的研究人员正在努力创造能够相互通信并决定如何最佳地进行探索和集中力量的机器人。这些机器人已经能够使用激光创建建筑内部地图，而无需任何人类输入。例如，在火灾发生时，这种能力将非常有益，因为现场信息可以帮助消防员更好地了解如何最有效地扑灭大火。
韩国的消防员已经在试验Hoya消防机器人，它可以探索燃烧的建筑，寻找人员，测量气体水平和空气温度，并将数据传回其人类操作员，同时承受高达320华氏度的温度。（Hoya机器人足够坚固，可以在不将消防员置于危险之中时提供宝贵的侦察信息，但无法在典型的结构火灾的400-800华氏度直接高温下运行。）同样，位于缅因州沃特伯勒的Howe and Howe Technologies公司制造了一种名为Thermite的遥控机器人，它实际上可以通过多向喷嘴以每分钟600加仑的水量扑灭火焰——这大约是消防车传统“横向连接”水带产量的三倍。
Remotec最新的UGV，Titus，具有多种半自动功能，例如无需持续指令即可爬楼梯。而iRobot的几款产品（如重五磅的FirstLook）足够轻便，可以直接扔进狭窄或难以到达的区域，并且在失去与人类操作员联系时，可以原地翻身纠正姿态，并返回到被抛掷的起点。
陆地、水下或空中，机器人都能伸出援手
自主性可以很强大，但也有其局限性。“很多人认为你可以打开一个机器人，它就会自己工作，”Kauchak说。如果你想让它打扫地毯，这样没问题，但如果你想让它解除炸弹或消灭坏人，就不行了。“当我们处理爆炸物或人质情况时，你不想让这其中没有人。”
另一个研究领域可能将人类与第一响应者机器人联系起来。俄亥俄大学研究员Vijayan Asari正在开发一个计算机系统，该系统使用一个带摄像机的小型机器人来识别人的面孔，并根据预设数据库判断他们是敌是友。然后，它会分析面部特征和手势，以评估该人是否处于痛苦之中，最终目标是将受伤的士兵或幸存者送往最近的医疗设施。Asari说，同样的机器人也可以进行修改，以评估一个人的行为并确定其身份。“这种应用可以扩展到任何我们可以派遣机器人进入并自动找到人员的紧急环境。”
大多数第一响应者机器人都是地面型的，但有些实际上可以飞行。全国有几个警察部门已经在人质和其他紧急情况下使用无人机（UAV）。WinterGreen Research公司的Eustis表示，这些所谓的无人机很可能会被执法和国土安全部门越来越多地使用。
2012年2月，国会通过了一项法律，为全国性的宽带网络——第一响应者网络管理局（FirstNet）提供资金，这将帮助警察、消防员、紧急医疗专业人员和其他人员在灾难期间简化通信，并以更高、更安全水平完成工作。Eustis说，这个网络“可以用于与紧急情况下的机器人进行通信”，并且应该有助于促进这个市场领域的发展。
“我们预计到2015年，机器人将完全融入25%的第一响应者团队，”她说。她表示，美国已经有大约300个紧急响应团队在使用机器人，包括纽约和洛杉矶等大城市，以及俄亥俄州阿克伦等小城市和城镇。
一场竞赛，以确定最优秀的国家级第一响应者机器人
对于许多机器人开发者来说，一个重要的时刻将在今年12月到来，届时国防高级研究计划局（DARPA）将举行两场剩余的机器人挑战赛中的第一场，以确定最有能力的全地形第一响应者机器人。参赛机器将根据诸如驾驶和离开车辆、穿过瓦砾堆、清除门口的岩石、爬梯子以及穿过岩石墙寻找并关闭漏水的阀门等标准进行评判。获胜者将获得200万美元。
这项始于2012年、将于2014年底结束的全球性竞赛，涉及来自广泛的公司、大学和政府的机器人。大多数参赛作品看起来是人形的，有两条腿和手臂——这是在人类创造的空间中执行类人功能的合乎逻辑的设计——但并非所有都如此。NASA喷气推进实验室的科学家建造的一个四足模型，名为RoboSimian，结合了海星的放射对称性和巨型昆虫的美学轮廓。
NASA科学家凭借其建造三台成功在火星上行驶和钻探的机器人所积累的专业知识，可能是难以击败的。但无论谁获胜，机器人已经通过攀爬和行驶成为第一响应者的主要工具，而且它们的用途无疑会增长。“我们对此有激进的预测，”Eustis说。“这仅仅是刚刚开始。”
作者简介
Douglas Main为Livescience.com撰写科学及相关话题的文章。他曾为《纽约时报绿色博客》、《大众机械》和《发现杂志》等撰写过各种各样的文章。他拥有纽约大学新闻学硕士学位，并在圣路易斯华盛顿大学学习生物学和英国文学。他居住在纽约市。
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