消防是美国最受传统束缚的职业之一，它准备迎接古怪助手的涌入。它们的范围从玩具车大小的装置到类似于军用坦克的两吨重的野兽，每分钟可以爆出2，500加仑的水。有些在橡胶轮胎上移动，有些在钢制轨道上移动，有些在飞行。所有这些都是机器人。

在每年有3000多名美国人死于火灾的时候，包括平均80名消防员，这些高科技设备可以进入燃烧的建筑物，太热而无法生存。它们可以穿透对人体肺部毒性太大的烟雾。他们通常比与他们一起工作的消防员更快，更强壮，更敏捷。目前使用的大多数机器都是远程控制的，但研究人员现在正在开发可以自主决策的“智能”消防机器人。

无论自主与否，没有人期望机器完全取代火线上的人类。纽约大学助理教授朱塞佩·洛亚诺（Giuseppe Loianno）解释说，机器人就是工具，它们能做的一件有价值的事情就是降低人类消防员的风险。每年有超过35万户美国房屋被烧毁，气候变化导致全球每天发生10，000起活跃的野火，机器人可以为进入炽热建筑物或穿越陡峭山坡的消防员提供一些喘息机会。这些机器面临的主要挑战是机构不愿意投资为满足这些不同的利基需求而量身定制的设备。“这不是一个技术问题。这更像是一个社会经济问题，“为联合国提供人工智能问题建议的发明家尼尔·萨霍塔（Neil Sahota）说。

研究人员正在努力改变这种状况。迄今为止开发的最实惠的自动机之一是由一群大学生使用广泛使用的现成材料建造的。一台不起眼的机器，类似于一辆技术化的金丝雀黄色卡丁车，它携带一个水箱和一个鞋盒大小的PC;后者使用来自车载传感器的信息来移动而不会撞到障碍物。一个瘦小的手臂突出在底盘上方，可以在几个地方弯曲，包括一个上部的“肘部”，它扭曲成超出人类肢体所能忍受的角度。手臂上装有一个热感应摄像头，另一个测量深度和颜色的摄像头以及一个喷嘴。在最近的一次演示中，这个机器人在门口停下来获取其地理空间轴承，然后平稳地滚动到位以评估房间。手臂的尖端旋转，扫描墙壁以寻找热源。当它找到一个时，它会瞄准喷嘴并打开，以网格模式精确地喷洒水到热点上。火熄灭了，机器人停在水坑里，好像在鞠躬。它最近赢得了2020年穆罕默德·本·扎耶德国际机器人挑战赛。

R2-D2的这个工人阶级表亲的独特之处在于其学生设计师将硬件组件与软件智能相结合的方式，协调该项目的Loianno说。Loianno补充说，学生们证明，通过使用更便宜的组件，可以以大约40，000至50，000美元的价格建造一个自动消防员 - 甚至低至10，000美元。这比目前使用的一些消防机器人的成本便宜30倍。

洛杉矶市消防局部署了一种名为Robots Systems 3的人机控制消防机。图片来源：罗伯特·巴纳上尉 洛杉矶市消防局

然而，这种自主机器人尚未在现实世界的火灾中进行测试。移动性是最大的复杂因素，Sahota说，他没有参与学生合作。Sahota指出，可以对机器人进行编程以操纵楼梯间，甚至进行后空翻。但是，他说，使自主机器人适应意想不到的和不平坦的地形仍然令人生畏。

洛杉矶市消防局（Los Angeles City Fire Department）现在使用的一种名为机器人系统3（RS3）的人控机器人已经解决了这些现实世界的移动性挑战，并通过将软管线拖上陡峭的山坡甚至将马匹从泥潭中拉出来来证明是有用的，LAFD助理局长Wade White说。美国制造并通过消防部门基金会资助的30万卢比3还与屋顶坍塌的建筑物中的消防员合作 - “我们可能失去人命的地方，”怀特说。

RS3重达3，500磅，具有巨大的黄色犁鼻子，水箱状的胎面和喷嘴，可以以传统消防软管的10倍的速度喷射水，RS3肯定不如其人类同事那么脆弱 - 但它仍然依靠其中一个来控制它。在900英尺的安全距离内，操作员可以从监控机器人周围环境的四个摄像头查看视频和温度信息。一个安装在喷嘴上的摄像头显示喷水的指向位置。另一种使用热成像来帮助操作员找到任何潜在的受害者。与学生的自主设备不同，运行RS3和其他人类操作机器人的人“正在处理所有这些信息并根据......输入“来自设备，怀特说。这就将RS3和其他人类操作的机器人与学生的项目区分开来。“它永远不会取代消防员，”怀特说。相反，它是一种工具，允许人类在不冒生命危险的情况下选择有效的策略。

面对美国西部不断恶化的野火，美国林务局自2000年代初以来一直在涉足遥控消防技术。该计划于2018年开始认真开始，自2010年以来由四架携带消防员的直升机坠毁事件推动。“这是八年内16人死亡，”该机构无人驾驶飞机系统项目经理Dirk Giles说。“我们需要部署技术，让我们的员工摆脱死人的曲线。在驾驶观察无人机数年以收集有关火灾状况的信息后，该机构在其武器库中增加了“龙蛋”。遥控飞机投掷乒乓球大小的球体，里面装满了两种化合物：高锰酸钾和乙二醇。它们通过树冠下降到地面，在那里化学物质反应以引发小而故意的火灾。这些受控的燃烧旨在将火恢复到其在景观中的自然作用，从而有助于将森林燃料保持在更平衡的水平。自该计划启动以来，林务局已经使用龙蛋开始了大约20万英亩的故意焚烧。

去年夏天，该机构将该技术应用于活跃的野火。八月的一个晚上，无人机飞越了加州近百万英亩的迪克西大火中精心挑选的部分，在前进的火焰之前将燃烧球投掷在山腰上，开始了所谓的逆火。点火慢慢地将故意燃烧从山上带走，消耗燃料并留下一个对火不友好的区域。一旦它到达距离城镇30英尺以内的距离，地面消防员就可以安全地将其扑灭以保护房屋。

这项高度专业化的任务受到联邦航空管理局规则的限制，该规则要求人类操作员距离大多数遥控飞机不到两英里。法律要求一些无人机任务保持从操作员到飞船的视线。贾尔斯说，使用自主无人机将增加操作距离，并为消防员提供更大的保护。

随着最近野火规模和强度的增加挑战传统的消防方法，科学家们也在试验一组遥控飞机投掷水和其他灭火液体。一群自主无人机，每架能够携带100磅的有效载荷，可以在一次统一的攻击中扑灭火焰 - 热那亚大学机械工程教授Elena Ausonio在四月份接受DroneLife采访时说。网易娱乐.这些飞船可以在浓烟中昼夜运行，而不需要附近的水源，Ausonio在她共同撰写的最近一项研究中解释说。

其他科学家对机器人消防技术的前景持怀疑态度。“森林和植被管理是应该立即集中精力的地方，”加州大学伯克利分校的火灾研究员布兰登柯林斯说。即使是沉浸在机器人技术中的科学家也承认它不是灵丹妙药。例如，Sahota怀疑社区是否愿意投资成本超过六位数的机器人，每台机器都是为非常具体的需求而设计的。“规模经济与大规模制造并不完全相同，”尽管如此，随着房屋火灾继续夺走人类的生命，变暖的温度使森林变干，Sahota认为这项技术对于消防员的安全和直接的灭火非常重要。“我们没有足够的消防员，”他说。“随着气候变化，我们消防人手已经处于临界点，消防机器人显得尤为重要。

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