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炙热火海中，总有一群孤勇者在保护老百姓的安全，但不幸的是有一些消防员为此付出自己的生命。根据应急管理部教育训练司负责人李尚余在2023年的一场发布会提到，5年来，消防救援队伍共有165名同志在灭火救援等任务中献出了宝贵生命、1300多人光荣负伤。
尽管职业需要他们冲到第一线，火速救援，但他们同样有免于受到生命安全威胁的权利。人形机器人正在尝试替代他们的高危工作。在国内，来自哈工大研究团队已经开发了一款人形机器人，未来将出勤参与救援。
认识祝融：人形机器人消防员
祝融是一个双足人形机器人，身穿消防服铠甲，身高1.7米、体重65公斤，一个标准的成年男子体型。它由哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室副主任、哈工大苏州研究院“人形机器人技术攻关”重大培育项目总指挥付宜利教授领导研制。从开设计到今年2月完成本体组装、软件装载，用时一年。
轮式、履带式以及四足等多种形态的火灾救援机器人已经服役，但是人形机器人在这一领域的应用仍然是空白。人形机器人在适应人类生活环境方面具有天然优势，比如它可以自如地上下楼梯、开关门，并且能够像人类一样使用各种工具和搬运物品。这些优势使得人形机器人在复杂的救灾场景中能够发挥更大的作用，可以跟消防员协同作业。
值得一提的是，“祝融”机器人项目体现了本地产业链的协同效应。其全身共计164种、1078个主要零部件，绝大多数为定制化生产，由超过20家苏州本地企业提供，这不仅保证了零部件的精准适配，也促进了区域机器人产业的协同发展。
祝融是液压人形机器人，动力强劲
据悉，在机器人驱动方式的选择上，“祝融”团队选择了液压驱动，这与我们常见的电机驱动机器人有所不同。一般机器人驱动系统主要分为液压驱动、气压驱动以及电机驱动三大类。尽管近年来，大多数以电机驱动为主的人形机器人，宇树、众擎、优必选等，但是液压驱动在某些特定应用场景下，依然展现出独特的优势。祝融选择液压驱动，正是基于其在火灾救援等复杂和恶劣环境下的性能需求而设计
虽然液压驱动机器人的结构设计通常更为复杂，但是相较于电机驱动，液压系统拥有更高的功重比、更强的耐高温性能以及抗冲击能力。这些特性使得液压机器人在工业和特种作业领域，例如火灾救援、矿山作业等，具备更佳的应用潜力。
功重比是衡量机器人动力系统效率的关键指标，它指的是机器人的输出功率与其自身重量的比值。功重比越高，意味着在同等重量下，人形机器人可以输出更大的动力，从而实现更高的负载能力和更快的运动速度，最终能够更有效地完成任务。祝融所采用的液压动力单元，其功重比达到了1.2千瓦/公斤，这一数值超越了美国波士顿动力已退役的液压Atlas 1千瓦/公斤的国际水平。
超高负载能力，仍保持灵活性
为了兼顾液压机器人所需的强大力量和灵活性，该研发团队在“祝融”的结构设计上进行了深入优化。他们提出了“驱动、功能、结构一体成型”的设计理念，并积极采用轻量化设计和集成化制造技术，最终实现了机器人本体重量的大幅降低，减重比例达到50%。以机器人的一条大腿骨架为例，通过将原本由30多个机械加工零件组装而成的结构，改为采用一体化3D打印成型，单条腿的重量就成功降至1公斤。与此同时，“祝融”的负载能力并未受到影响，其单条手臂的负载能力高达36公斤，这意味着它可以轻松拿起并搬运重达36公斤的物体，而手臂自身的重量仅为8公斤。这对在实际救援中，可以轻松搬起压在救援对象的重物。
在能量传递方面，液压机器人依赖液压油作为动力传输介质，类似于人体通过血液循环输送能量。为了提高液压系统的效率和安全性，祝融团队借鉴了人体血管的分布形态，创新性地将液压机器人的液压管路集成于机器人本体结构之中，实现了“全无油管化设计”。这种设计不仅使液压传递效率提升了90%，而且显著提高了系统的安全性和可靠性，降低了因外部管路损坏而导致的故障风险。
耐高温，冲到前线，自主灭火
考虑到火灾现场的高温环境，机器人的防火性能至关重要。据悉，哈工大苏州研究院纳米微孔绝热复合材料项目团队专门研发了一种软性防火材料，该材料能够有效抵抗1000℃的高温。目前，两个团队正在合作，计划为“祝融”量身定制一套高性能的“防火皮肤”，以确保机器人在高温火场中能够安全可靠地工作。
针对火灾现场环境的复杂性，祝融在设计上就考虑了环境感知和适应能力。它具备识别起火点、判断危险气体泄漏、自主避开障碍物以及搜救被困人员等功能。此外，“祝融”还配备了随身携带的灭火器，并能够自主控制灭火器的阀门，根据火情需要喷射灭火剂进行灭火。液压驱动带来的抗冲击性也使得“祝融”在火场中更加稳定，即使发生摔倒或遭遇坠落物，也能保持较好的工作状态。
未来，我们将看到祝融冲到火场，紧急救援。
后记
特种高危的工作，的确不适合人类去做，如果不是职业所需，不会有人愿意将肉身置身危险之中。包括如高压环境的机房，看似日常不过的机房开关按钮检测，也需要人冒险执行。像祝融这样的人形机器人可以替代人类去做这些危险的事情，危险不会消失，但可以避免发生，同时用更强的代理，避免悲剧发生。
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