機器人加入消防作戰! Colossus機器人售價150萬

巴黎圣母院大火讓巴黎消防隊更加意識到后勤方面存在的挑戰。這座建筑擁有856年歷史，既是廣受歡迎的旅游景點，同時也是基督教徒的圣地。在對這座法國遺產的捍衛戰當中，消防隊員們不僅需要具備堅定的意志，戰術與外界力量的加持也必不可少。

消防人員到達現場后不久，教堂塔尖頂端開始出現倒塌的跡象。對于旁觀者而言，建筑的崩塌代表著這座宗教與文化紀念碑的毀滅性損失;而對于巴黎消防隊來說，這意味著現場400多名消防員的性命正受到威脅。

是時候讓機器人加入消防作戰了!

Colossus是一款由Shark Robotics公司設計并制造的遙控消防自動機，其外觀看起來有點像軍用坦克。區別在于這是一輛被涂成火紅色的坦克，體積與一只大狗相仿，“炮塔”位置用大型軟管改裝，并且軟管能夠將水噴射至250米遠的距離。憑借其耐熱且防水的底盤加上強大的全地形踏板，Colossus引領進入大教堂中最危險的區域，成功撲滅火焰并清除了可能造成人員傷亡的碎片。

(圖：Colossus并沒有被直接運送至圣母院的閣樓或者屋頂，因為它的胎面有可能破壞教堂精致的建筑結構。)

到16日上午，大火已經被完全撲滅。大教堂的巨大尖頂、屋頂與內部腳手架都已倒塌;整個國家都在為其哀悼。但是，沒有人在事故中喪生，Colossus也成為其中的英雄。

為了更深入地了解Colossus以及它在此次救火行動中扮演的角色，IEEE Spectrum采訪了Shark Robotics公司聯合創始人Cyril Kabbara。

IEEE Spectrum:

為什么要將機器人引入消防?的加入，能夠完成哪些巴黎消防隊無法獨力完成的任務?

Kabbara:

我們與巴黎消防隊開展合作的主要原因是避免火災對于人類消防員以及受害者造成的傷害，這同時也是的核心優勢所在。這從一開始就是我們關注的焦點。除此之外，機器人還可以利用其它各種對于人類而言往往難以操作的技術方案——例如運輸重型設備或者穿越非常危險的區域。我們的目標在于保證消防員的人身安全，幫助他們擺脫繁瑣重復的工作，節省時間并快速高效地解決問題。

IEEE Spectrum

：的行動是由操作人員遠程控制，還是具有自主能力?

Kabbara:

Colossus一直由訓練有素的消防員進行遠程駕駛，或者說操作。我們實際上提供了三種能夠連接到機器人的控制站，以適應各類情況的需要。首先是標準控制站，可以在距離300米遠的位置向機器人發送信號;大家還可以使用平板電腦或者智能手機版本，其適用于iOS與Android系統并具備更多個性化技術選項。最后一個版本為車載控制站。我們為Colossus的人工操作員提供了多種控制選項，因為遠程控制是降低危險并提升效率的最佳方法。

IEEE Spectrum

：上配備有哪些類型的傳感器與攝像頭?它們是否能夠為人類消防員提供在沒有機器人的情況下無法獲取的信息?

Kabbara:

Colossus作為消防團隊的一種技術支持平臺，能夠通過傳感器向遠程操作員及其他消防員實時發送信息。這是工作人員在緊急情況下面臨危險時所必須具備的一項基本能力。將所有信息整合在一套平臺上非常重要，這意味著團隊將不再需要攜帶多種不同的傳感器進入建筑物。

消防隊員首先需要了解的就是火場中的溫度，Colossus擁有先進的溫度計，同時可以查明現場是否存在濃煙、空氣中是否彌漫著有害化學物質等。此外，Colossus還配備有獨立的傳感器，可用于判斷是否存在NRBC威脅，即化學、生物、放射與核物質等——這些都屬于高危物質類型。

(圖：派出Colossus是為了在極端條件下快速滅火，這對人類消防員來說，無疑意味著極高的生命安全風險。)

我們還可以根據具體任務為機器人添加不同型號的可選配件，其中包括多種傳感器。機器人配置的四個不同的擁有物體識別功能的日夜兩用型攝像頭在救援過程中同樣發揮著巨大作用。在其幫助下，機器人能夠看清煙霧與陰影環境下人類消防員很難辨認出的火場情況。

IEEE Spectrum

：如何防止高溫與噴濺的液體對機器人的傳感器、計算機以及電機造成損壞?

Kabbara:

Colossus采用鋁焊接航空鋼制底盤，使得它完全防水且耐高溫。與巴黎消防隊成員們合作開發出的這套設計方案，使得我們創造出了能夠承受這些極端條件且僅需最低維護成本的成果。這樣，人類消防員才能夠在救援過程當中充分依賴這臺機器人。Colossus可持續工作10到12小時，期間無需任何維護或充電。

IEEE Spectrum

：這臺機器人在設計當中，是否考慮到使用水量更大壓力更強的輸水管，從而獲得超越人類消防員的操作能力?

Kabbara:

Colossus的主要優勢在于它能夠降低人類消防員的受傷機率。與人類及其它動物不同，Colossus的設計使其能夠在熊熊燃燒的建筑物當中忍受長達8個小時的極端高溫，而且即使建筑物的坍塌物砸在它的底盤上，Colossus也不會感到疼痛或持續受損。此外，它還能夠應對一些在消防工作當中經常出現的問題，包括將受傷的消防員移動到安全的地方，或者在火災場景下攜帶高達1噸的設備。在最大負載下，它能夠舉起的最重的輸水管需要3到4名人類消防員才能舉起。這使得人類消防員能夠將他們的全部注意力集中到只有人類能夠處理的問題上——例如判斷最佳前進路線等。

IEEE Spectrum

：這臺機器人的價格是多少?

Kabbara:

每臺機器人的價格在130000歐元到200000歐元之間(約合人民幣976084元到1501668元)。價格范圍大的原因是該機器人采用模塊化設計，而且提供多種可選功能。因此我們的客戶能夠在一定程度上對機器人進行定制，從而更好地適應其工作場景。

IEEE Spectrum

：在巴黎圣母院，火災似乎始于閣樓與屋頂位置，而且那里很快就被大火吞沒。人類消防員顯然很難抵達該區域。消防指揮中心可以派遣通過樓梯前往屋頂嗎?或者說采用另一種更小巧且更為敏捷的機器人?

(圖：Colossus正沿著樓梯拾級而上)

Kabbara:

Colossus實際上能夠攀爬單階最高30厘米的樓梯，踏過水面并爬上高達45度的室內及室外斜坡。在此次巴黎圣母院大火當中，Colossus并沒有前往閣樓位置，因為它的踏板有可能對那里精致的建筑結構造成破壞。

IEEE Spectrum

：如果與其他消防隊員協作工作?人類與機器人真的能夠一起協同高效工作嗎?

Kabbara:

Colossus其實更像是一臺工具，而不是另一位消防隊員。事實上，在團隊當中引入機器人版本的消防隊員并沒有太大的幫助;而且我們的方法也確實取得了成功，即由人類控制決策，而由機器人完成提升、拖拽、攜帶以及其它更為危險的任務。這種組合，使得人類能夠擺脫巨大的現場行動風險。

另外，像這樣的大型任務有時候會要求Colossus改變外觀形狀，這就是為什么我們將機器人盡可能地模塊化。無論消防隊員需要它運輸重型水管、設備，還是保護人類受害者，Colossus都能夠在30秒之內快速完成“變形”，且不需要任何額外的工具——例如螺絲刀或扳手。這種快速變形能力非常重要，因為在燃燒的建筑物中工作時，情況可謂瞬息萬變，這樣的快速反應十分必要。

IEEE Spectrum

：將融入巴黎消防隊經過了一個怎樣的過程?

Kabbara:

實際上，這是個非常復雜的過程。Colossus已經在巴黎消防隊服役了兩年。但在此之前，我們已經投入了幾年時間來開發這項技術，旨在確保其適合真正的消防場景。我們是一支工程師團隊，而不是消防隊成員，所以我們必須得從合作伙伴身上不斷學習知識以及經驗。他們會告訴我們如何正確處理險情，而有哪些看似合理的設計在真正的火災中根本起不到作用。他們還向我們講解了很多工程師成員們甚至從來沒有意識到過的危險因素。訓練Colossus與消防隊協同工作與初始階段的研發磨合期相比要容易很多，事實上，接受培訓的大多數消防員只需要半天時間就能學會如何正確操作這臺機器。

IEEE Spectrum

：展望未來，公司與這樣的機器人還將給我們帶來哪些驚喜?

Kabbara:

自2017年我們公布Colossus以來，我們已經看到眾多行業對于這種地面無人機技術的巨大需求。無論是軍事、工業項目還是私營保安公司，這類機器人都能夠幫助從業者解決與消防員類似的物理危險場景。為了滿足業務需求，我們抓緊招募了十幾名新的工程師加快研發進度。而我本人也很高興能夠通過自己的努力為各個行業的從業者們提供強有力的工具，從而保護更多人。