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“這個世界需要能夠協助救災的科技”

馬爾科·胡特爾說:“我們還沒有一個真正可以進入災害地點並在短時間內執行有意義任務的機器人。” Marco Hutter / rsl.ethz.ch

9/11恐襲事件暴露了對預防和減輕災難的更精良機器人技術的需求,如用於搜救任務的機器人。然而一位瑞士頂級研究員透露,時隔20年,市場需求的低下及現場解決方案部署的困難都使進展變得艱難。

此内容发布于 2021年09月13日 - 09:00

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馬爾科·胡特爾(Marco Hutter)任蘇黎世聯邦理工學院(ETHZ)機器人系統教授,他向我們講解瑞士怎樣在這樣的不利環境下努力加快機器人的開發,以在緊急情況下與人類並肩工作。

瑞士資訊swissinfo.ch:9/11襲擊事件對搜救機器人-您的專業領域-產生了何種影響?

馬爾科‧胡特爾:在我看來,9/11之後大家對開發搜救機器人的困難有了普遍認識,這可能是機器人學中最艱鉅、最無序的領域之一。

20年前當雙子塔和五角大樓遭到襲擊時,還幾乎沒有機器人解決方案可供使用。時至今日,技術已經取得了進步,但是仍有很長的路要走。雖然你可以派無人機去進行評估,可是我們依然做不到真正地部署一個機器人進入受破壞區域,在短時間內執行有意義的任務。還需要很長時間才能有成熟的技術來實現這個目標。

馬爾科·胡特爾任蘇黎世聯邦理工學院機器人系統教授。 ETHZ

如今環境及其他災難對搜救機器人展現了極大需求,可是為什麼機器人搜救任務執行起來卻仍然那麼複雜呢?

就技術層面而言,機器人的靈活性仍極富挑戰性。如今我們能夠在開放空間飛行無人機,或是讓機器人在結構良好的已知環境中運行。可要讓它們在坍塌的建築物中運作,自然會有靈活性、環境理解或數據通訊等各方面的挑戰。

其次,機器人不但要能查看和觀察周圍的環境,還得以一種有用的方式與之互動,這點很重要。操作能力不僅至關重要,且極難實現。此外,每個動作都必須迅速完成,因為在緊急情況下,時間極為關鍵。

以上是些主要挑戰,而且每一種情況都不一樣,也無法預測。我們可以在某些情況下憑直覺即時做出決定,但機器人做不到。

如果發生類似9/11的恐襲事件,機器人能做些什麼樣的實際工作?

有兩種可能的干預類型:一種涉及問題發生之前的遏制。從這個角度來看,資訊技術中現代安全系統方面的技術已發生重大演變。第二種干預則發生在災後階段,用來減輕災難後果。

在這方面機器人解決方案可以幫助評估形勢,如借助無人機進行航拍,也可以向危險區域送入遙控地面機器人,來檢查被炸毀的建築物,甚至搜尋倖存者。

在2001年9月13日星期四這天拍攝的照片裡,紐約世貿中心廢墟依然冒著濃煙,救援人員仍在繼續尋找倖存者。 2001 Ap

9/11事件是否凸顯了這些困難,並加快了用於險要環境機器人的研究?

在一開始,9/11事件或福島核洩露這類災難往往會加速機器人等領域的研究,但隨時間推移興趣會逐漸減弱。放眼全球,福島的災難激發了美國國防高級研究計畫局(DARPA)機器人挑戰計畫(該計畫旨在推動災害管理行動中有人監督的機器人技術創新)。

在瑞士,我們正藉由“危險環境下的先進機器人能力”計畫(簡稱“ARCHE”計畫),在努力提高災難救援機器人的效率與效果。這是一個常年計畫,涉及大約百餘名瑞士的研究人員和各個技術相關者,旨在測試和改善機器人對救災活動的支援。

然而搜救機器人的市場並不大,這使得創業不太有吸引力。

這些解決方案如何在實務中得到檢驗?

每年夏天的7月間,我們都會參加瑞士西北部Wangen an der Aare地區為期一週的一個演習營。救援部隊、消防員和其他組織也在那裡進行訓練,我們可以在倒塌、燒毀或被淹沒的建築物內進行模擬行動。藉由這種方式,我們嘗試了解機器人在實際環境下有何可能性。比方說,我們會模擬測繪一片區域以尋找放射源,使用遠程操作的挖掘機來清除殘骸,或將有腿機器人送入建築物做初步評估。

該計畫由瑞士國防部軍需處(armasuisse)、蘇黎世理工和工程師/救援/核生化(NBC)培訓分隊共同組織,參加者包括來自世界各地的大學生與研究人員,以及民間和軍事救災組織。我們希望越來越多的相關團體和第一線工作人員也參與到本計畫中來,在真實的環境中測試這項技術。

奧地利和德國也有類似的計畫,但瑞士的計畫確實像是整合機構,把全國各地該領域的所有研究都集中起來。

如果再次發生類似9/11的襲擊事件,什麼技術可被用來實施搜救工作?

首先,無人機已經成為一種標準工具,必定會被用於空中的快速評估。此外,近年來由於機械腿的應用,我們還看到無人地面機器人的靈活性取得了長足的進步。我指的是類似動物的四足機器人,它們正被使用在現有一些最具挑戰性的環境當中,例如礦井、下水道和森林等。

以我在蘇黎世理工的團隊和初創公司ANYbotics為例,我們共同開發了四足機器人“ANYmal”。借助它的四條腿,這個機器人能夠穿越崎嶇地形。如果要執行的探索任務是在不同或難以到達的環境中,且對人類存在危險,那麼這種機器人就非常有用了。

馬爾科‧胡特爾與“ANYmal”機器人在一起。這個四足機器人由他和他的團隊在蘇黎世理工的機器人系統實驗室開發,能在困難環境中執行任務。 ETHZ

儘管有這些進展,您卻說這些機器人沒有市場。這是為什麼?

問題在於誰會買這些機器人?警察、消防和救援部隊資金不足是出了名的,當然,除了一些軍事機構除外。此外,他們不可能購買研究樣機,他們需要有牢靠的工作系統,而這造成了研究和所開發的解決方案在實地實施之間的鴻溝。正如我前面提到的,我們必須找到辦法來銷售機器人系統,用於挑戰較小、可擴展性較好的市場,然後才可以作為牢靠、買得起的搜救產品使用。很遺憾,這需要時間。這就是為什麼機器人技術的這一領域進展如此緩慢。然而,在當今時代,這個世界需要能夠協助救災的科技。

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