警察机器人如何工作

由:乔纳森·斯特里克兰

虽然目前一些警察机器人可以在街道上巡逻,但它们 不像《机械战警》里的角色那么生动 在纽约的玩具展上。查看更多 机器人的图片
蒂莫西·a·克莱尔/法新社/盖蒂图片社

2007年的夏天,在俄罗斯的彼尔姆,一名新警官加入了警队。新来的警察很受关注。虽然不算苗条,但这位警官的体重是550磅。这个警察也不按街区走,而是靠轮子在街上滚动。它叫R Bot 001,是小队的第一个机器人警察。

机器人图片库

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R Bot 001看起来像一个5英尺9英寸高的垂直子弹或火箭,在4英尺的轨道上移动轮胎.它的主要功能是用五台摄像机监视街道上的犯罪活动。它有一个按钮,市民可以按下按钮在需要的时候联系警察局,它甚至可以发送简单的命令,比如告诉醉酒的行人回家清醒一下。

佩尔姆警方还没有发布更多关于机器人警官的信息,可能是因为R Bot 001的首次亮相不太出色。在上路几个小时后,机器人遇到了暴风雨天气。不幸的是,机器人的外壳不防水。水漏进了机器人,导致它短路系统。官员们不得不取回001号机器人并带回维修[来源:澳大利亚]。

但R Bot 001并不是第一个在警察部门找到一席之地的机器人。许多大型警察部队在特别危险的情况下使用机器人,比如拆除炸弹或对可能发生的人质劫持事件进行侦察。这些设备可能看起来没有机械战警或R Bot 001那么令人印象深刻,但它们是用来处理警察可能遇到的一些最危险情况的复杂机械部件。在这篇文章中,我们将了解这些机器人设备的工作原理以及警察使用它们的不同方式。

在下一节中,我们将讨论如何控制警察机器人。

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警察机器人控制

一名警察拆弹专家与遥控警察机器人同行。"width=
警方拆弹专家 拿着遥控器走路 警察机器人控制。
Torsten Silz /法新社/盖蒂图片社

警察机器人不自治.他们不能独立思考或做决定——警察远程控制着他们的一举一动。根据模型的不同,机器人可能是无线或者可以用电缆将其连接到电源或控制站。无线模型是无线电控制的,就像一个复杂的遥控汽车。

军官可以通过专门为机器人设计的独特控制台或移动PC装有适当软件的计算机。有些型号包括专门的控制器,如定制操纵杆军官可以将其插入笔记本电脑,而其他人可能需要通过键盘命令输入。

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机器人指挥和控制中心是便携式的,允许官员在机器人执行任务的安全距离之外建立一个工作站。通常情况下,一名军官会在它的视线范围内操作机器人,这样就更容易操纵它通过困难的地形或绕过障碍。

这种机器人可以在火车站、轨道车或公共汽车上操作,甚至可以在楼梯上操作。"width=
这个机器人可以在火车站操控, 在火车或公共汽车上,甚至在楼梯上。
路加福音Frazza /法新社/盖蒂图片社

操作人员还可以看到机器人的摄像头在电脑显示器上捕捉到什么。警官的距离取决于机器人——系绳机器人受限于连接机器与电源或控制中心的电缆长度,而无线机器人可以在其探测无线电信号的能力范围内进行任何距离的操作。

在下一节中,我们将概述一个典型的警察机器人。

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警察机器人运动

这个机器人靠踏板而不是轮子移动。"width=
这个机器人靠踏板而不是轮子移动。
约翰摩尔/盖蒂图片社

有几家公司生产警察机器人,有些则根据不同警队的需要和资源,制作不同的模式。没有两个模型是完全相同的,但大多数模型共享基本特征和功能。

因为设计一个用腿走路的机器人很棘手,警察机器人通常在橡胶上行走轮胎或踏板。一些型号的气动轮易于拆卸和更换,减少了存储或运输机器所需的空间。许多车型也有独立驱动的车轮,使操作者更容易在崎岖的地形上行驶——他可以切断任何不与地面接触的车轮的动力,并将牵引力转移到其他车轮上。一些模型链轨式的轮子清晰度——轨道可以弯曲以适应地面的轮廓。有些人甚至会爬楼梯。

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复杂的机器人需要强大的电源。如果机器人没有用电缆连接电源,它就需要一个车载电源电池.因为大多数机器人重达数百磅(有些型号超过800磅),它们需要的电池可以一次提供大量的电力,持续数小时。因此,警用机器人使用铅酸电池,这和汽车上使用的电池是一样的。

用于操作炸弹或危险材料等物体的机器人需要机械臂。机械臂通常有几个点的清晰度或关节。这种手臂可能具有与人类手臂相同的能力,有肩膀、肘部和手腕的关节,或者它可能有更多的关节,使操作者能够到达他自己无法到达的地方。在手臂的末端是一个机械手,通常是一个双指爪形式的抓取装置。

因为控制机器人的警官距离机器人至少有几米远,所以他需要一种独立于自己视角的方法来观察机器人所处的环境。因此,警察机器人使用摄像机将图像传回操作员的笔记本电脑或控制台。大多数机器人使用至少两个或三个摄像头,以便操作者能够保持对机器人周围环境的意识。有些型号的机器人在每个关节点上都安装了摄像头,还在机器人身上安装了固定摄像头。摄像机系统从黑白到夜视和红外线。

许多警察机器人的另一个特点是双向音频系统。制造商在机器人上安装麦克风和扬声器,使警察能够听到机器人环境中的声音,或在危险情况下与嫌疑人或人质沟通。机器人可以成为警察部队的眼睛和耳朵,而不会让任何一名警官受到伤害。

在下一节中,我们将研究警察机器人的工作情况。

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警察机器人任务

一个机器人放置一个小型爆炸装置来摧毁一个更大的汽车炸弹。爆炸后,机器人返回车内检查是否有未爆炸的装置。"width=
机器人放置小型炸药 摧毁一辆更大的汽车的装置 炸弹。爆炸发生后 机器人回到车上去 检查是否有未爆炸的装置。
短剑Bouroncle /法新社/盖蒂图片社

因为大多数警察机器人它们高度机动,拥有复杂的音频和视频系统,警察可以在多种情况下使用它们。警察机器人最常见的用途是拆除和处理炸弹。虽然机器人很贵,但与人的生命相比,它的成本很小。有些机器人非常强壮,可以在多次爆炸中幸存下来。尽管如此,大多数时候的目标是避免任何形式的爆炸。

在调查潜在炸弹时,警察使用相机对机器人进行评估。如果机器人能够到达可疑的装置,操作者可以使用爪抓住装置,提起它,并将它移动到一个安全的位置引爆。如果该装置不容易接近,或者似乎有一个触发机制,如果该装置移动,就会被激活,警方可能必须在现场引爆该装置。

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机器人也可以用作监视设备。一个有麦克风的机器人夜视可以接近潜在的不安全区域,同时向操作员传回信息。使用机器人可以帮助减少警察评估情况的时间,而不会让警察处于危险之中。

通过使用双向音频系统,警方可以与从嫌疑人到人质的任何人进行沟通。机器人在谈判中很有用,因为除非它们明显武装起来,否则它们相对来说没有威胁。另一个好处是,当警察在危险情况下使用音频系统与人们沟通时,机器人的摄像头可以继续收集信息。警察还可以使用机器人为人质事件中的受害者和嫌疑人运送食物等物品,而不用冒警察生命危险。

有些机器人有传感器,可以探测从毒品到生物、放射性或化学武器的任何东西。机器人帮助急救人员快速、安全地确定一个地区的危险程度。操作员可以操纵机器人在危险环境中寻找幸存者。有些机器人足够强壮,可以把受害者从致命的情况中拖出来。

像Remotec和RoboticFX这样的公司一直致力于为警察部队、军队和其他处理危险情况的组织开发新的机器人。新型号的机动性更好,续航时间更长电池、有更多关节的手臂,以及为协助警员执行危险任务而设计的新配件。

在未来,机器人可能会更加自主,不再需要操作员从指挥台上发号施令。随着机器人变得更加敏捷,我们可能会看到武装机器人警察的增加。

但是,即使公司能够满足一个自治的武装警察部队的所有技术要求,仍然会有社会和政治障碍。例如,如果一个警察机器人发生故障并伤害了某人,会发生什么?此外,机器人的购买和维护都很昂贵,需要军官的投入才能发挥作用。

但当你考虑到机器人有助于保护执法人员的安全时,它们的缺点就微不足道了。目前,警用机器人相当罕见——你下次去的时候几乎不可能碰到卡卡圈坊——但在几十年后,我们可能会看到一个火箭形状的机器人警官骑在轮子上,指导我们什么时候在人行横道过马路。

您可以通过下一页的链接了解更多关于机器人和相关文章。

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更大的链接

  • Komarow,史蒂文。“机器人可以固定炸弹处理的螺母和螺栓。”《今日美国》。2005年10月24日。http://www.usatoday.com/tech/news/techinnovations/2005-10-24-robot-war_x.htm
  • Remotec http://www.es.northropgrumman.com/remotec/
  • RoboticFX http://www.roboticfx.com/
  • “机械战警登陆俄罗斯街头。”预示着太阳。2007年6月26日。http://www.news.com.au/heraldsun/story/0,21985,21972028-5005961,00.html
  • “机械战警走上俄罗斯街头。”AFP.com。2007年6月26日。http://rawstory.com/news/afp/Robocop_takes_to_Russian_streets_06262007.html
  • "被派去拆除炸弹的机器人在旧金山失控"《纽约时报》。1993年8月28日。http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9F0CEFDA153EF93BA1575BC0A965958260
  • “机器人警察了。”台北时报。http://www.taipeitimes.com/News/world/archives/2007/06/27/2003367044/print
  • “俄罗斯机械战警在雨中失败了。”律师每周。2007年6月29日。http://www.lawyersweekly.com.au/articles/69/0C04D769.asp?Type=56&Category=845

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