地震全国发生最为普通、造成危害最大的自然灾害之一,不仅本身能造成各种破坏,还能形成灾害链,诱发各种次生灾害,对人类社会造成严重破坏和损失。传统救援方式人力物力资源紧张,在灾难救援中,救援人员在较短时间内找到幸存者的几率比较小,且救援人员存在风险,但灾后抢救至关重要,受困者的生存率会随着救援时间的增加而降低。为了提高灾后重建的效率、降低人力成本以及保障救援人员的安全,本团队设计了这款地震救援机器车——捍卫者号。
地震救援机器车——捍卫者号是一种具备自主导航、感知、决策和执行能力的智能机器车,主要用于地震发生后,对受困人员进行及时的救援、清理废墟、对灾区进行评估、修复,对灾区情况进行监测、减小或防止二次灾害等。本项目集灾后清理、物资储存、搬运、修复、监测、照明为一体,可跨越各种地形,在复杂的环境中执行任务,24小时不间断工作,具有高效率、适应性强、安全性高、智能化等特点,提高了灾后重建效率,降低了人力成本,也大大降低了救援人员遭遇危险的可能。
地震救援机器车——捍卫者号配备了先进算法和人工智能技术,能够在复杂环境下自主导航、避障、定位、翻越障碍物和执行任务,可为救援人员提供最佳行动路径。其配备智能控制系统,可在脱离救援人员指导下完成一些简单的救援和修复工作。救援人员能够快速上手并高效地指挥机器车执行任务。同时,机器车具备良好的用户交互界面,便于救援人员实时了解机器车的工作状态和相关信息。因为救援的及时性,地震救援机器车具备较强续航能力,还可进行快速电池更换,使之能满足长时间作业的需求。其拥有效率高,环境适应性强,工作时间长,胜任各种复杂地形等优点,应用前景非常广泛。
通过了解地震的成因及其带来的危害,思考灾后的应急救援措施,提出了需要具备自主性与智能化水平,设计了人机协同模块,采用C++、Python编程环境保证机器人的稳定性,Arduino IDE实现机器人的控制和仿真,调用自然语言处理库spaCy使机器人更好的理解人类语言,用soildworks建立了灾后重建机器人模型,并用SolidWorks软件对它进行了仿真。