32、用于灾难场景机器人克服障碍的稳健聚氨酯沉积系统

用于灾难场景机器人克服障碍的稳健聚氨酯沉积系统

1. 引言

在灾难场景中，找到受害者往往刻不容缓。自1995年以来，全球发生的数百次洪水、风暴、热浪和干旱等灾害，已造成超过60万人死亡，41亿人受伤或无家可归。地震、飓风后的被困人员，或战区居民，常常数天得不到食物、水和药品。由于基础设施坍塌，他们与外界隔绝，获取生活必需品变得异常困难。而救援人员在救灾行动中也面临着巨大风险，他们常常在对内部情况知之甚少的高度不稳定区域开展工作。

近年来，技术的进步正在改变空中、陆地和海上机器人系统在灾难救援、搜索和救援以及打捞行动中的角色。机器人可以快速部署到人类认为不安全的区域，用于引导救援人员、收集数据、运送基本物资或提供通信服务。然而，将陆地机器人平台从实验室中通常可预测的平坦表面，转移到灾难区域高度不规则的地形上时，克服障碍成为了它们面临的最大挑战之一。

目前已经提出了多种用于在崎岖地形上行驶和攀爬的机器人架构，大致可分为五类：单履带式、多履带式、轮式、四足平台（或受生物启发的系统）和人形机器人。每种平台的独特设计在克服障碍时都有其特定的优势。为了充分发挥各种架构的优点，还提出了混合平台，但这些产品往往成本高昂，且附加优势有限。以下是履带式、轮式、人形及其混合平台的性能对比：
| 类型 | 最大速度 | 越障能力 | 爬台阶能力 | 爬坡能力 | 软地形适应性 | 不平地形适应性 | 能源效率 | 机械复杂度 | 控制复杂度 |
| — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 轮式 | 高 | 低 | 低 | 低/中 | 低 | 低 | 高 | 低 | 低 |
| 履带式 | 中/高 | 中/高 | 中 |