未来的消防机器人作文

未来的消防机器人作文（共12篇）

未来的消防机器人作文 篇1

21的地球是一个科技先进，生活丰富多彩的星球，至今发明了能疏通交通事故的交通机器警察、服务周全的服务机器人、快速整理垃圾、房间的保姆清洁机器人。因为有了这些，生活就方便多了。

星期六，是阳光明媚的一天。真想在床上多睡一会儿，可是又被我家的保姆机器人给闹醒了。

我家的保姆机器人，身子雪白，大眼睛，小鼻子，虽然个子不高，但干事特别勤劳。但是我家的那只机器猫也不赖。尖尖的鼻子，大大的眼睛，小巧玲珑的身体，看起来挺像吉娃娃的。

我家最能干的是厨房机器人了。它是妈妈最喜欢的机器人了，因为厨房机器人能教妈妈做许多点心、蛋糕、菜肴之类的美食。

爸爸说最能干的是清洁的机器人。因为它能把垃圾回收成为自己的电能。虽然它和保姆机器人差不多但是保姆机器人不能把垃圾转化为能量，反而需要很多电，非常浪费。

我觉得最能干的不是家用机器人，而是在公路上指挥交通的交通机器警察。因为它们不管风吹雨打都在工作，在那交通堵塞的时候管理秩序，在发生交通事故时救护人员。

还有教师机器人。虽然教师机器人只是真正老师的助教，但是在放学时、深夜时在拼命改作业的是教师机器人。

虽然现在科技发达了，但是我们不能把这转化为懒惰的借口。要比以前更加努力创造更先进的科技。

未来的消防机器人作文 篇2

陈国权:《中国记者》杂志值班主编

黄楚新:中国社科院新闻与传播研究所传媒发展研究中心主任

韩立新:河北大学新闻传播学院教授、副院长

王一凡:新华社技术局工程师

张晓明:江苏城市频道王牌新闻栏目《零距离》总制片人

一问:您认为“机器人记者”会不会抢了传统记者的饭碗?

陈国权:把一件新奇的技术与人们的饭碗联系起来,总是那么引人关注。还记得上世纪八十年代中期,就有文章报道汽车工业机器人大行其道,让产业工人丢了饭碗,以此揭露资本主义的罪恶。时至今日,机器人抢了人们饭碗的事情依然没有大规模地出现,即使机器人干了大部分的活,但工人们却换成了操纵机器人的工种。

机器人记者也是如此,机器人记者永远不会夺走新闻工作者的工作。

首先,机器人更适合于写一些材料固定,写作模式固定的新闻报道。比如,财报数据、体育比赛、球员数据、金融等,这些报道种类撰写工作模式化,单调枯燥,但要求准确和速度。美联社的经验是:机器人写这种报道,速度快,错误率更低。这样,就将记者从简单劳动中解放出来,便于集中精力撰写更有深度、更有意义的文章。从这个角度来看,机器人写某些类型的稿件,能一定程度上提高媒体竞争力。

其次,新闻报道虽讲究客观,但实际上,每一篇报道都渗透着记者的主观色彩,但这也正是新闻报道的风格与特色,机器人无法做到风格与特色。目前,机器人还没有写出类似深度调查和个人专访之类的稿子。它不适合于写大部分种类的新闻报道。

最后,在这样的传媒竞争日趋激烈,传统媒体危机重重的时代,如果滥用机器人来写稿,媒体上充斥着模块化的陈词滥调;那么,媒体将很快失去竞争力。比如,对于一些重要的苹果、谷歌等受市场高度关注企业的财报新闻,美联社仍会让记者亲自撰写。

要让机器人去做最适合它们的工作,写能写的稿子,而不是跟风趋之若鹜,指望它什么都干。从记者的角度来看,也根本没有必要担心它会砸掉我们的饭碗。

黄楚新:我认为不会。

目前,美联社等美国一些媒体单位开始运用机器人记者写稿。该项目于2014年6月开始运行时,每一份软件自动生成的稿件都经过记者润色,记录错误并发送给自动化洞察力公司进行必要的调整。美联社和自动化洞察力公司均表示,没有员工因这一自动化服务而失业。

我认为,机器人写的毕竟还是模式化的,至少在哲学思考和情感表达上它们是无法模拟的。“语言大师”还只能处理结构化的定量数据,即那些储存于格式完好的电子表格或数据库中的数据。“机器人记者”来了,记者是否就要失业?我认为,“机器人记者”是在解放记者,让他们集中精力撰写有深度的报道。因此,真正的记者是不会失业的。

王一凡:个人浅见 : 也会也不 会。“会”是因为:随着人工智能技术的发展完善,具有人类部分功能的机器必然能更多的替代人,就如同工业机器人在制造业中的普及。采编过程中形式化、规律化的工作,可以有“机器人记者”来完成。“不会”是因为:人工智能的技术进步只能是无限接近于人类的智慧和情感,但就目前能达到的技术极限还远远无法完全模拟人类的思维,这使得“机器人记者”的应用不可能完全替代人的作用。机器人或许在速记、语言翻译等领域可以替代人,但在采集内容的选取加工和签审、对于情感的感知方面仍然无法替代。

张晓明:目前,“机器人记者”的使用领域主要是财经新闻,体育新闻等。实际上“机器人记者”就是一种软件,能自动抓取一些信息(采访),按既定的程序编辑出文稿。“机器人”会抢走一部分做类似工作的记者编辑的饭碗,不过,这样影响并不大。绝大多数的新闻稿件并不能按既定程式编写,需要人的大脑来“妙笔生花”,以激发读者的阅读兴趣。

二问:您认为“机器人记者”能否成为未来的“神笔马良”?

黄楚新:我认为,随着科技的不断发展,“机器人记者”的写作能力会越来越强。“语言大师”相当于一个私人数据管家,它对大量或许不经意间就漏过的数据进行筛选分析,最后生成通常针对个体的定制报告。

在美国,在梦幻橄榄球赛季(Fantasy Football),“机器人记者”每天都为数百万的雅虎用户定制当日赛况总结。此外,还替各公司将令人头昏脑涨的数据表格转化成简明易读的报告单。或许在未来,人们甚至可以拥有自己专属的“机器人记者”,每日呈上为个人特别定制的健康报告和财务情况汇报。

就时间和人工智能的水平而言,目前包括“机器人记者”在内的人工智能都处于人们可控的情况之下,主要是为人类服务,提高生产力和工作效率,但是,并不否认有一种可能,未来“机器人记者”可能失控。例如,具有更高智能的机器人可以自我设计以改进自身,使得它们比现实社会的所有人都更聪明。

人们应该重视人工智能安全,确保这类研究对人类有益。人工智能技术如同其他科学技术一样,在给人们生活带来便利的同时,可能存在危险性。因此,有必要研究如何在从人工智能获益的同时避免潜在的危险。

王一凡:“机器人记者”或许就是互联网时代和人工智能时代的“神笔马良”。当大数据与物联网技术发展日趋成熟,“机器人记者”或许是争抢新闻时效的奇兵,同时隐藏在“机器人记者”背后,基于大规模计算能力的数据整理、分析和研判,也会让“机器人记者”如虎添翼。

从应用层面上讲,记者作为信息的采集源,机器人记者可以是各类型的机器设备,例如街道上监控器,它能第一时间将交通上的突发新闻事件快速报道出来。

凡事也都有两面,“机器人记者”也会面临诸多问题,1. 机器人记者与传统记者的分工;2. 机器人记者的管控与审核问题;3.机器人记者的道德判断;4. 机器人记者对国家安全、人类隐私的新挑战等等。

张晓明:我看好“ 机器人记 者” ,随着大数据技术的进步,相关软件研发的进步,“机器人记者”将做更多的工作,“采写”更多的内容,其稿件质量也会进一步提升。我认为将来,“机器人记者”将是新闻媒体的重要装备,可以更快更方便地发现、采编一定领域的新闻,还可以与人类合作,成为记者的帮手,“合作”采写更迅捷、更有深度的报道。

三问:机器人写新闻是时代的产物,如何让“机器人记者”成为我们的好搭档?未来,“机器人记者”应该享有人类的哪些权利?怎样的技术让机器人能够取人类的长补人类的短?

黄楚新:我认为可 以将“机 器人记者”应用于一些特别领域,特别是在金融、体育和销售规划等数据繁多的领域,这种新的软件平台就会应用先进的度量标准,去确认模式、趋势和反常数据。然后,它们会迅速产生解释性文本,成为代替人类的“机器人记者”。

美联社每季度利用自动化洞察力公司的Wordsmith平台撰写3000多篇金融报道。他们在苹果公司公布最新创纪录收益几分钟之后,就发表了一篇报道。《洛杉矶时报》利用这种算法分析地质数据。它是第一篇有关南加利福尼亚州去年发生的4.7级地震的新闻报道的“作者”。

以苹果公司为例介绍说,自动化编写的苹果公司财报新闻可以让记者解脱出来,进行更有深度、更具细节的报道,把公司业绩与高管的表态结合在一起。记者会从繁重而枯燥的工作中解放出来,写出更有深度的文章和干更有创意的工作。

机器人记者是否可以享有著作权?这是一个目前很有争议的问题,也许也应该人性化一些,给“机器人记者”以版权。

韩立新:“机器人记者”,应该称之为“机器人编辑”,虽然能够生成文本,但如果用来公开发表,相应的法律责任还需要由操作这个机器的人来承担。因为“机器人编辑”只是人类的搭档和助手,是人类更便捷处理信息能力的延长,就像作为写作工具的书写的笔、敲字的键盘一样,其产生的法律责任仍由对其进行传播的媒体来承担。真正的问题是,当这种机器作为私人工具的时候,当一个人用这种工具生产出“新闻产品”发表在自己的网页、博客等社会化媒体上的时候,作为阅读者,我们是把它当成公民新闻呢?还是当成一种文字游戏?

王一凡:充分发挥机器人记者的长处,同时接受人类的有效管控。让“机器人记者”在它擅长的领域发挥作用,把传统记者从繁琐低调的日常采集工作中解放出来,将是未来的方向与趋势。但同时,应该谨慎提防唯技术论、唯手段论,不能让机器人记者变质成机器人间谍与机器人杀手。

张晓明:人类研发的“机器人记者”,必然是人类的帮手、助手。“机器人记者”的采访权利,取决于它所在媒体能享有的权利,它只是将记者的采访过程智能化,其采访调取所有资料享有的权利,取决于其所在媒体的程序设计和授权。

机器人的未来 篇3

“还有事要帮忙吗?”随着各种“服务及个性化”机器人普及。也许很快你就要学会面对这样的问题，做出是与否的回答。若从功能角度看，在这些即将出现的机器中有的会扮演于各类家务杂事的角色．有的能执行挤奶或处理有毒废料任务。还有的则可在野外大展身手，比如提供紧急现场医疗支持等。

我们按照专家观点所列出的一个时间表，可以让各位对那些机器帮手何时能入驻自己家中有所期许。

2006年截至2006年5月，iRobot公司推出的Roomba清洁机器人销量已经超过200万个。其结构简单，价格也便宜，但使用效果却相当不错。

2007年泳池与窗门清洁机器人的销售量将会出现显著提升，日本本田公司推出的一种新型两腿直立行走机器人能以每小时4公里的速度行走，它很快将登陆美国市场。

2009年仅仅在三年时间里，就有450万个机器人被售出。

2010年服务及个人化机器人的销售额超过170亿美元。

2025年服务及个人化机器人的销售额接近520亿美元。

2040年到这个时候。多数家庭都已经拥有或正在考虑购买一个机器人。

单一任务机器人

只工作不休息

当前机器人的发展趋势与中规中距的机器无异，其中多数还是像iRobot公司的Roomba真空吸尘器机器人那样，只能履行单一任务，这样的例子还包括Friendly Robotics公司生产的RL1000Robomower草坪修整机器人，有了它，草坪主人也尽可以放心地去看电视了。它目前售价是1800美元。

本田公司预期10年后就能看到真正具有人类特性的机器人能够走入我们的现实生活。

——STEPHEN KEENEY，ASIM0项目负责人，

美国本田公司

数据到哪儿，问题也跟到哪儿

越来越多新推出的网络在线服务项目让网民们成为隐私攻击的诱人目标。究其原因，如下：不少电子邮件、文档、照片以及财务账目信息需要在线存储，那么它们会遇上什么样的风险呢?通过与专业人士所进行的一番交流后，在假定技术革新与国家政策将继续沿着当前趋势发展下去的前提下，我们分别针对三类热门技术领域：在线存储、定位追踪、指纹识别，设想了其在未来几年时间中会发生的一些变化。

作者： R Y A N S I N G E L

插图． H A R R Y C A M P B E L L

WEB操作系统的灾难

假定：某一天，你意外收到一堆电子邮件，丈二和尚摸不着头脑的你点击打开了第一封，发现里面附有一张关于你大学时代所犯丑事的照片。第二封也好不到哪儿去，里面摘录了公司中各办公室的电子邮件通讯资料。仔细一看，好家伙!全是有关自己公司近日正在参加的合并谈判内容。而第三封复制的内容则是往事重谈——你最近参加了中学校友聚会，意外碰到了初恋情人．按捺不住下又给她发去了怀旧情书。

第四封笔锋一转，要求你在48小时内往一个海外账户上打入5万美元，否则你的爱人、孩子以及老板将会得到之前三封邮件内容的拷贝。你大概疑惑自己怎么就被恶人给盯上了，其实这不过是某些人手中握有解开你在线生活秘密的“钥匙”而已，利益熏心之下他们就试着翻开过去的老底来威胁你。

设计基于Web的产品，并继而进行商业推广应用，这样的事情Google从2005年就开始做了，而微软Windows Live组件下手则要晚些。在本世纪的头10年中，我们将步入在线商务应用阶段，到时候办公室电脑上只要一个Web浏览器就足够了。不久以后一个跨多平台的操作系统又会出现，届时在其支持下，家中的电视、汽车、手机以及数字摄像机等装备都能保持数据同步。这样一来，当你把一生中有价值的信息、多媒体文件、购物清单、照片、笔记以及书籍存进第三方服务器后，你就能对这些数据实现即时访问，使用起来相当方便。

和大多数人的思维习惯类似，你会对那些知名度高的开发商所推出的新款操作系统与Web应用程序抱以极大的信任，至少在保护你数据安全方面是如此。不过这些被大量存储的有价值信息也引起了某些擅长窃取在线数据的犯罪集团的注意，他们总是试图寻找一种方法来规避最新安全技术的制约。

在遇到这样的麻烦后，你应该立即将有关电子邮件系统出现严重漏洞的问题通知给公司首席安全官，这样她就能迅速向有关部门汇报此事以进一步展开深入调查。

好消息是：公安部门将能很快查出并逮捕犯罪集团中的马仔(低级别成员)，而该公司的首席技术官也会确保已重新调整好的在线服务在防火墙后继续正常工作。另外要提一点，针对这类对第三方攻击存有顾虑的公司，WiKi协作软件的供应商JotSpot已经在2006年开始提供相关的支持。

坏消息是：你在狂欢宴会上的照片仍旧有机会出现在各个办公室收到的电子邮件里。

这一切为何会发生PGP公司的首席技术执行官Jon Callas认为：“其中最让人头痛的是，该问题涉及面极广，从Web页面登录的电子邮件到搜索引擎，从电子表格到Web操作系统，几乎无所不包。你的数据信息不知道有多少是经他人之手操作的，所以从这点上来讲，它们也不是真正属于你个人的。所有东西都运行在别人的服务器上，你能知道上面正在发生什么事情吗?有多少是你的?你有多少备份?你又删除了多少?等等这些问题的答案你都搞不清楚，所以说这其间存在有太多不确定因素。”

即便有Google这样的公司许下承诺表示，决不会打探甚至出卖用户的数据，但黑客、怀有恶意的同事都会让人感觉危机四伏。尽管很多国家的立法已经开始保护存储在第三方服务器上的个人数据，但其保护力度显然要比保护存储在本地硬盘上的私密数据来得弱，Callas解释说：“政府的调查人员要搜查你房内除车辆以外的所有东西，那么他们事先都必须得到一个授权，但若他们想看的是你的Web邮件内容就无需如此麻烦了。”

要便利还是要管制?

假定：可以设想一下2020年的某天，你突然发现警察正在你房子里执行公务!你的电子信箱里正塞满了黄色广告!而之前你所做的只不过是开车去商场里买了个周年纪念礼物!不用多想，你已经“中彩”了——欢迎使用无线定位跟踪系统!

在周六的早晨，你跳上汽车，插上新买的高速互联网手机，接着手机便给汽车的实时全息地图下载更新数据，它会指引你沿着最短的路线到达商场。这次你要去的是一家珠宝店，因为今天恰好是你的结婚周年纪念日。不过转来转去之后碰到了一家内衣店，在里面逛了一小会后，就直奔珠宝店，15分钟

之后便完成了所有购物项目。但过了一会儿，你莫名其妙地收到许多污秽不堪的多媒体信息，内容都涉及性用品。回想一下，原来和自己曾在内衣店里待过有关，现在这家店的数据信息读取器开始通过蓝牙网络不断连接你的手机。然后将商业广告提供商所发布的信息送到你的手机上。这不，它旗下一个经营合法成人用品的会员商家正将其产品目录以电子邮件方式展现在你面前，看来是真的想和你做笔买卖了。

接下来，两个警察会马上出现在你的家中，根据他们的说法，你在去商场的路上经过一家出售酒精饮料的商店，恰恰当时那里正发生了一起抢劫案，犯罪分子驾驶一辆白色车子逃离现场，根据道路传感器的回馈信息显示，该地区有10辆具备该特征的汽车，你的车很不幸正是其中之一。尽管警察此次登门只是进行例行公事式的询问调查，尽管你也能比较轻松地回绝成人用品商店发过来的商品清单，但这都让你感到手中的无线通讯设备不再像先前那样可爱。或许你所希望的是，在购买这类设备以及绑定的服务时，为了限制或禁止共享个人敏感信息，自己能在其中找到拒绝隐私检查的选项框，并且由此得到相关法律的支持与保护。

这一切为何会发生：你在一家女性内衣商店里转了一圈就要接受店主的广告邮件!这有道理吗?加利福尼亚伯克利大学法律系的隐私问题专家Chris Hoofnagle认为：“任何反垃圾邮件、反电传广告及反电话推销的法律在针对被确定的商业关系这个问题上，它所制定的相关条款都存有这样或那样的漏洞。比如，假使你只是开车进入到SportsAuthority公司的停车场内，那么该公司也许就会认定你与其建立了某种商业上的联系。”

而对汽车进行跟踪定位的技术现在也已经基本成熟了。比如像E-Zpass这样的自动付费系统，管理人员会根据安装在车辆上的RFID(无线射频识别)应答器所传数据来收集该交通工具的详细信息。另外在2005年，英国已经开始把利用了RFID技术的汽车牌照投入到试验阶段。但有点值得强调，传感器即使收集的都是匿名信息，也难保不会出现例外。拿Amber Alert寻人报警系统(美国开发的一套用于发现、拯救被诱拐儿童的实时通讯、公告服务系统)来说，为了调查严重刑事案件，法律在此就允许有关人员查询交通工具的资料。

生物识别的阴暗面

假定：你正准备购买一台2000万像素的数码相机，但结果发现不仅自己的银行账户已经被提空，就连个人信用记录也遭到他人恶意破坏，而这祸根就是你的指纹识别式银行卡，它设计的初衷是防范窃取身份事件的发生，但结果却让假扮成用户的小偷钻了空子。

到2010年，在数以百万计的信用卡账号被泄露后，金融公司开始转而推广使用指纹识别卡，自动取款机上的指纹识别器要求持卡者提供个人指纹信息以与卡上的原始记录进行核对，这项看起来有些简单的技术其实在几年前就被PC机拿来使用过。当时，具备软件功能的指纹识别器可以让用户通过互联网来完成对财务交易往来的审核批准工作。

而当你用这样的指纹卡去支付相机的费用时，网络会把你的IP地址、卡号以及指纹信息传输到信用卡服务商那儿。但是这期间信息有可能被中途拦截，然后被拿到网上公开出售，接着就不知道会是谁将户头上的钱耗尽，而你更无法证明那些交易不是经过自己之手，因为所有的证据都显示交易中出具的指纹确实都是属于你的。

这件事的最终结果只能是让你对指纹卡感到绝望，为了应急之需，你不得不借助几乎绝迹的支付手段：现金。

这一切为什么会发生：来自PGP公司的Callas表示：“以上情况反映了绝大多数人的典型的心理——‘计算机永远不会犯错’。其实在这当中存在的犯罪机率相当大，由于人们总是倾向于相信指纹传达的信息，所以持卡人所冒风险也随之增大。”

未来的机器人小学作文 篇4

这种机器人的外形小巧玲珑，可以随意调节大小。有了管教机器人，老师们就不用担心学生们不听话了。这不，又有一个学生的心“飞”了。站在一旁的管教机器人那尖锐的眼睛一眼就看到了，它发出电脑指挥波指挥着那个学生。那个学生神不知鬼不觉地听着老师讲课，聚精会神地盯着黑板，而且听课的效率还是原来的10倍。这机器人多有用呀!

这种机器人是多功能的，还能在战场上派上用场呢。只要对它发出指令，它就可以轻而易举缩小到像一粒灰尘那么大，轻而易举潜入敌军指挥官的脑细胞里，从而控制敌军，让他们在没意识到的情况下输掉战争。瞧，它多伟大!

未来的机器人小学作文 篇5

未来的机器人很方便，如果你家里有一个机器人，那你家里一定一尘不染。

早晨机器人会起来做家务活。机器人做家务活很独特，比如：拖地。机器人先将自己用水打湿，别担心，机器人不会有伤害，机器人底部会有个小盆子在接节水。接完水，机器人会把水倒到要扫的地方，不过机器人不会进主人的房间去打扫，因为会吵醒主人，所以机器人会在主人睡觉的房间的房门安装上静音装置。之后小盆子会变成一个吸尘器来拖，而且速度超快，吸得很干净。

每次，拖完地就是做饭了。这时机器人就会做美味佳肴，机器人自会用本能的本领去让饭菜不冷掉，然后去坐在椅子上休息，等到7：00去叫主人起床。

未来的机器人想象作文 篇6

首先应该有一部分机器人可以成为商品，在商店里供人们 选购。比如说有保姆型的机器人，他们可以帮助人们打扫房间卫生、洗衣服、给小宝贝洗澡，喂饭等等;还可以有辅导型的机器人，他们可以根据人们的需要，在学习上提供必要的帮助和指导，他们可能会多种语言，可以和我们直接交谈，这样我学起英语来不是就方便多了吗?

其次还应该有一些高科技的机器 人，帮助人们在科学研究领域有更一进步的探索。比如说外太空探索机器人，他们应该会喷火，可以自由地在地球和外太空间来去;眼睛具有摄像头的功能，可以轻 松记录外太空的影像，并将这些资料带回地球，供人们研究和参考。还可以有环保卫士机器人，他们能够把水源从泛滥的地方引入干旱的地方，让世界不再有那么多 的自然灾害。

未来的消防机器人作文 篇7

1消防侦察机器人的通信控制系统

机器人是一个多功能的完整系统, 其通信控制系统包括内部的和外部的两大部分。内部通信控制包括各种传感器 (如红外传感器、激光传感器、计数器、速度/加速度传感器等) 的数据采集并与主控板通信, 也包括各种执行器如马达的转动、摄像机云台镜头的调节等。消防机器人可以自主工作, 但还要受人的控制, 有时也需要同类机器人的协同工作, 即在消防机器人之间、消防机器人与指挥系统之间都需要外部通信系统。为提高机器人的灵活性, 通信系统优先选用无线通信系统。此方案融合应用了Zigbee网络、GPRS/3G网络、WLAN以及与之相联的Internet网等。

侦察机器人的内部通信除常规传感器外, 在消防机器人中安装了基于Zigbee 网络技术的中心节点, 并在其服务的区域增加了各种低功耗、低成本的Zigbee无线传感节点, 如温度传感器、烟雾传感器、辐射传感器等。这些传感器将增加消防侦察机器人基于视频图像模式探测火灾的判据, 提高其火灾识别的准确性。这不仅降低了人们安全防范的服务成本, 也提高了机器人系统的可靠性和灵活性。

在方便网络接入的机器人服务区, 选用WLAN是较为经济的。常用的无线局域网标准有: IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g等, 其下行速率可达 56 Mbit/s。在此方案中, 消防侦察机器人的主控板连接无线网卡, 无线网卡通过设置在服务区内的无线路由器与Internet网通信, 从而使网络内的所有终端 (包括其他机器人或远程指挥系统) 只要授权就可与本机通信。网络中可配置域名解析服务器, 以便于通过容易识记的域名对机器人的IP 地址进行访问。

3G是在GSM和GPRS基础上发展起来的第三代移动通信技术, 不仅可以提供话音业务, 还能够提供高速数据业务, 能够方便地与互联网业务融合。目前, 国内3G存在CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA3种标准。联通的WCDMA采用HSPA技术可达7.2 Mbps, 完全可以满足视频无线传输的实时性要求。此方案外部通信系统采用了WLAN与3G通信互相补充的方式, 3G网络选择WCDMA进行试验。3G 无线通信模块接到机器人ARM板上的USB口, 以便于提高传输速率。远程用户既可通过具有3G功能的手机接收信息并发出指令, 也可通过3G无线路由器与Internet联网, 从而使远程指挥系统与机器人通过软件通信。系统组成如图1所示。

2消防侦察机器人主机的硬件组成

消防侦察机器人主机硬件选择DSP与ARM双核结构模式组建。DSP主要进行图像数据处理, 包括视频的压缩和火灾的识别等功能。ARM上运行操作系统, 主要用于系统的业务应用。DSP与主机ARM利用HPI并行接口进行数据交换。

DSP核心处理器选择TI的TMS320DM642, 其工作主频为600 MHz, 适合于图像或视频的快速处理。其外围电路包括四通道的视频解码器TVP5154、视频编码器SAA7121、SDRAM、FLASH等。视觉系统的硬件系统前端采用CCD摄像机, 采集的PAL制式视频信号为模拟信号, 经TVP5154的A/D转换后形成数字码流, 送至DM642的视频接口, 由DSP对其进行处理。DM642的VP0或VP1作为视频输入口, VP2作为本机监控的视频输出口。图像处理过程中的大量中间数据经EMIF接口传输到SDRAM中存储。DSP对图像进行处理后通过HPI接口与ARM处理器交换数据。

ARM板选择友善之臂的mini2440进行开发。其核心处理器为三星S3C2440, 它是典型ARM9系统, 功能强大, 有较好的软件开发平台, 并有各种通信接口可以利用。ARM 处理器通过USB接口连接无线网络适配器, 通过无线路由器构建无线局域网络;UART口经电平变换为RS 485接口后可与摄像机的云镜解码器相连, 从而可远程控制摄像机的云台旋转或镜头各种参数。Zigbee模块可与板上的RS 232接口通信。同时, 该模块与分布在服务区内的无线温度、烟雾或图像传感器通过Zigbee协议交换数据, 也可与其他机器人协作, 提供更加广泛、更加智能的业务服务。同时, 其本机I/O接口与机器人的常规传感器或执行机构相通信, 接入各种数据, 完成各种动作。其整体结构框图如图2所示。

3通信控制系统软件的实现

3.1 软件结构

软件主要完成以下功能:远程监控视频;通过主从CPU完成火灾火焰的图像识别和通信功能;通过RS 485总线与前端云台和镜头控制器进行通信, 控制云台和镜头的旋转角度或巡航速度。系统软件包含机器人本机服务器软件和客户端软件。利用DSP系统可组建远程视频服务器, 可远程监控机器人的视频;利用ARM系统可组建Web服务器, 在远端完成对机器人的各种查询和控制功能。DSP和ARM可各自作为独立的系统使用。利用HPI并行接口, DSP与主机ARM通信进行数据交换。软件结构如图3所示。

3.2 DSP启动程序

程序初始化后, 先把存储在FLASH中的有关DSP的配置驱动程序传输到DSP, DSP完成数据采集、压缩、火灾图像识别等任务。各功能模块可通过中断完成相应功能。程序结构如图4所示。

3.3 Web服务器构建

本机构建Web服务器采用Boa。Boa是一种非常小巧的Web服务器, 可执行代码只有大约60 kb左右, 很适于资源紧张的ARM系统。Boa不能并发连接请求, 但支持CGI, 通过CGI程序可以fork出其他进程, 完成各种访问控制功能。开发板提供了Boa源代码 (也可以从网上

下载) , 根据目标平台修改配置文件boa.conf以及相关的源代码文件boa.c、log.c, 然后执行configure生成Makefile, 修改Makefile中CC和CPP等项使其为与目标平台对应的编译工具, 再通过交叉编译生成可执行文件boa, 然后拷贝配置文件boa.conf和可执行程序boa到文件系统中。这样就可以在目标板中运行boa程序了。

3.4 网络通信控制

系统所要实现的功能是让客户端使用浏览器向服务器发送HTTP请求, 服务器响应客户端的请求后, 引导到指定的脚本程序, 对命令进行解析, 将信息交给后台-CGI去处理。CGI解析信息后, 向远程设备发出控制信息。设备响应后, 返回给CGI控制信息, CGI再将信息解析成变量输出到Web Server上, 最后客户端得到Web Server发回的页面消息 (HTML) , 就能得到现场设备的运行状态, 实现对现场设备的远程监控。此系统设计的主要网络通信程序如图5所示。

视频图像的传输主要采用H.264标准。H.264标准具有较高的视频压缩比和较高的图像质量, 在当前的网络情况下可以较流畅地传送视频图像。传感器节点信息包括传统传感器和无线传感器的所有信息。机器人运动控制和摄像头云镜控制主要是指操作人员可通过网页控制机器人的前进、后退、转动指定角度等, 也可以控制消防机器人的摄像头云台上下左右转动、镜头放大倍数、焦距、景深的调节, 以便于得到更清晰、更容易视频处理和火灾识别的画面。

4结束语

随着经济的发展和灭火救援日益严峻的形势, 我国的消防机器人研制工作将会越来越得到有关部门的重视和大力支持, 越来越多的消防指战员已经认识到消防机器人的重要性。随着消防机器人的技术不断完善, 消防机器人的市场正在逐渐形成。此系统中的消防侦察机器人硬件上采用DSP/ARM双核结构系统;在通信方式上, 内部采用Zigbee网络传送传感信息, 外部采用无线局域网与3G网络互为冗余的技术方式, 完成火灾识别、视频压缩、通信报警以及远程监控等功能, 具有较广阔的应用前景。

摘要：设计具有火灾识别、视频压缩、通信报警以及远程监控等功能的消防侦察机器人的通信系统。分别介绍机器人的内部和外部通信控制系统, 以及采用DSP与ARM双核结构模式组建的主机硬件, 从需要完成的功能角度分析软件结构, 并说明DSP启动程序、Web服务器和网络通信控制等软件设计。

关键词：消防侦察机器人,通信控制系统,DSP,ARM

参考文献

[1]胡传平.消防机器人的开发与应用[J].机器人技术与应用, 2003, 16 (5) :37-41.

[2]胡斌.消防侦察机器人[J].机器人技术与应用, 2005, 18 (6) :19-22.

[3]张庆海, 朱纯仁.基于DSP/ARM双核的网络视频服务器的方案设计[J].南京工业职业技术学院学报, 2007, 7 (4) :44-47.

[4]管耀武, 杨宗德.ARM嵌入式无线通信系统开发[M].北京:电子工业出版社, 2007.

“空中机器人”的未来 篇8

一辆卡车拖着烟尘向前疾驰。突然间，一道闪光从天而降正中卡车，后者随即在爆炸声中化为碎片。这并不是一起意外事件，卡车上的乘客也非同寻常——为曾策划袭击美舰“科尔”号以及法国油轮爆炸案的恐怖分子。那道从天而降的闪光则来自美国中央情报局所属的一架“捕食者”无人机从数千英尺高空发射而来的“地狱火”空对地导弹。攻击的遥控操纵者则处于数百英里外的吉布提。

这次攻击行动来无影，去无踪，根本无从防范。这是号称“空中机器人”的现代军用无人驾驶飞机（UAV）完成的一次典型的对地精确制导攻击战例。

迅猛发展

无人驾驶飞机，英文常用Unmanned Aerial Vehicle（UAV）表示。它是一种机上无人驾驶、利用无线电遥控设备或机上自备程序控制装置操纵的可重复使用的航空飞行器。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受各国的青睐，尤其是在军事领域的一些局部战争中，无人驾驶飞机凭借其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种能力，发挥着显著的作用，并推动着军事科学、装备技术等相关领域的研究和进步。

早在1917年，世界上第一架无人机就问世了；只是由于受当时技术条件的限制，发展极为缓慢。进入20世纪60年代，美国出于冷战需要，将无人机研究重点放在侦察用途方面，RQ系列、 FQM-151A和GNAT-750等都是这一时期无人机的典型代表，并在数次军事冲突中发挥了超乎想象的作用。

目前，以信息获取为应用目的侦察型无人机正在向超高空（大于3万米）、长航时（大于30小时）和超远程（大于1万千米）等方向发展。有些无人机甚至在某些方面已经具备了执行战略侦察的能力，从而与卫星的应用形成有机互补。

20世纪80年代以后，国际上无人机的另一个明显的发展趋势是小型化。大多数小型无人机的质量降至百千克甚至几十千克，往往一辆汽车甚至单兵便能载放一架无人机。

无人战斗机逐渐成为当前无人机研究的热点。经过改装后，RQ-1型无人机首次成为可以发射导弹的攻击型无人机，开创了无人机作战的先河。

关键技术

在无人机的发展过程中，很多技术起到了关键性的作用，未来无人机的发展也离不开这些关键技术的提升。其中最主要的有以下几项：

气动技术 由于无人机对灵敏度、飞行高度以及雷达反射截面等有特殊要求；因此，对各种先进气动布局的研究就显得尤为重要，如无尾、三角翼构型等。

推进技术 无人机一般要求长航程，因此，必须采用高效率的动力技术。此外，还可以开发新的轻型高效燃料，如高效的航空煤油和使用太阳能作为动力等。

人工智能技术 无人机，特别是无人战斗机需要采用高度自主程序，即利用一些智能软件驱动安置在无人机上的综合传感器，保证通信连接，完成无人机与操纵人员间的交互。这不仅使得无人机能确保按命令或预编程来完成任务，对已知目标做出反应，还能对随机出现的目标做出相应反应。

通信技术 宽带、大数据流量的数据链技术可以使无人机远距、快速地传输信息，实施超视距控制。

发射与回收技术 21世纪要求无人机的发射和回收更加简便，如果无人机的起降不依赖跑道，将有可能改变未来空中作战模式，无人机也将具有更大竞争力。因此，大型无人机的先进发射技术和安全回收技术能否取得突破具有重大意义。

武器和设备的小型化技术 在机载武器系统方面，将会采用最先进的空对空和空对地武器，使用非常灵巧的小型炸弹和导弹，使飞机有效载荷达到最优。在同样的质量下，其破坏能力比目前增加10倍。

纳米技术 纳米技术是制造超微型零部件的技术依托，纳米技术的成熟与否，将关系到微型无人机的前景。

未来方向

综观世界各国无人机发展现状及未来无人机技术发展趋势，其发展方向可概括为以下几方面：

多功能、模块化

随着机载遥感技术、精确制导武器技术、侦察和电子技术的发展，无人机的应用领域日益广阔。科技的迅速发展使模块化、通用化、系列化成为可能，今后的无人机平台和地面站很可能是通用的，将朝着一机多能的方向发展。进行系统设计时，研制人员将通过优化内部结构，采用模块化技术，使无人机可以根据具体任务及时更换不同功能的机载设备，执行不同任务。

在伊拉克战争中， 美军使用的“捕食者”无人机除能够进行低空照相侦察任务以外， 还可加装两枚“海尔法”激光制导导弹， 对敏感目标和敌人的防空力量进行精确轰炸。如今，美军在“捕食者”无人机基础上研制的“捕食者-B”无人机飞行高度超过1.5万米。这种新型无人机飞行高度高，承载能力强，不仅能够进行侦察、监视、瞄准，而且能够进行武器发射，可以在执行任务时，对所发现的目标立即实施打击。英制“小妖精”无人机可根据担负的战场监视、目标指示、电子战等不同任务，分别搭载传感器、激光目标指示器和电子干扰机等不同设备。在靶机上装上侦察、电子战设备或各种部件，即可将其改装成侦察、电子战无人机或巡航导弹。

高空长航时

从发展趋势来看，长航时高空无人机已成为世界各国无人侦察机的发展重点之一。长航时高空无人机可在空中停留几天甚至几周，以获取目标区的完整信息。它较军用侦察卫星应用灵活，价格便宜，可随时按指挥员意图选定作战区域，并尽可能接近战区，以获取更精确情报。它还不受目标上空云雾的影响，可获取高分辨率图像；还可机动跟踪目标，提供实时信息。

美国的“全球鹰”是这种高空长航时无人机中的典型机种。它可以不间断飞行40个小时。但这仍不能完全满足人们对无人机长航时的需求。为此，美国早在2002年就启动了无人机“自动空中加油（AAR）”项目，拟开发出一套系统，使无人机实现安全空中加油。

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2012年9月30日，美国国防部国防预研计划局（DARPA）的“高空自主空中加油（Autonomous High-Altitude Refueling，AHR）”项目在实施两年后结束。在该项目中，DARPA、诺格公司和美国国家航空航天局（NASA）代顿飞行研究中心利用两架经过改装的“全球鹰”无人机，成功验证两架无人机之间的自主空中加油技术，使该机的续航时间延长至1周。

如果无人机获得自主空中加油能力，将大大增加其作战半径和留空时间，也可以大幅降低作战部署和反应所需时间。这将深化和扩展无人机的用途，使其未来很有可能发挥小型间谍卫星的作用。

尽管美国间谍卫星的侦察精确度也能达到1米，但由于卫星为定轨运行，其侦察范围及时间都受到限制。无人侦察机则可以对某一地域进行全天候定点侦察。同时，由于无人侦察机能够在两万米的高空巡航，难以被对手发现，即使被发现，被防空系统拦截的可能性也不大。此外，美国认为，随着天基武器的发展，间谍卫星在太空中面临着危险，卫星一旦被摧毁，很难重新部署。但高空无人侦察机的机动性很强，可随时发射。因此，具备自动空中加油能力的无人机可以长时间滞留在战区上空，完成间谍卫星在被摧毁或被干扰时“无法完成的任务”。

如今，长航时高空无人机已成为军用侦察卫星的重要补充手段。美国国家航空航天局称，将推出能在2.4万米高空飞行的试验型太阳能无人机——太阳神（Helios），它可在同一位置停留数月甚至更长时间。

微型化

随着高精密计算机技术和纳米技术的发展，微型无人机在军事领域显示出越来越大的应用价值。

利用纳米技术，可以把传感器、电动机等数字智能装置集中在一块芯片上，制造出几厘米甚至更小的微型装置。

美国的“黑寡妇”超微型空中运载器仅重7克， 机上有GPS、微型摄像机和传感器等多种精良装备。1997年，美国推出了为期4年的微型无人机计划。其中，“微星”项目已研制出一种可由单兵手持发射的微型无人机，其长度小于0.15米，质量不足18克，即使在对方雷达上空20～100米处盘旋，也难以被探测到。微型无人机具有良好的隐蔽性，可执行低空侦察、通信、电子干扰等任务。

智能化

计算机的飞速发展使得无人机更具攻击性和灵活性。

由于大量采用人工智能和群体智能理论技术，无人机可自动寻找和识别目标，确定攻击目标的优先顺序，选择恰当武器，做出战术决策，执行必要的攻击机动动作。

欧洲正在进行的“神经元”无人机作战单元阵列计划就是应用群体智能的典型。“神经元”无人机综合运用了自动容错、神经网络、人工智能等先进技术，能够实现自主空中编队飞行并自动捕获、自主识别目标，然后向地面站发出请求信息，得到批准后，可以在隐身模式下自主发射武器。2012年12月，“神经元”无人机在法国南部的伊斯特尔空军基地顺利完成了两次试飞。

全隐身

在现代战争中，军用无人机需要在敌方空间完成任务，极易被发现。采用先进的隐身技术对提升军用无人机的战场生存能力具有重要意义。

未来的新型军用无人机将采用最先进的隐身技术：一是采用复合材料、雷达吸波材料和低噪声发动机；二是采用限制红外反射技术，在无人机表面涂上能吸收红外光的特制漆，在发动机燃料中注入防红外辐射的化学制剂；三是减少表面缝隙，采用新工艺将无人机的副翼、襟翼等各传动面都制成综合面，进一步减少缝隙，缩小雷达反射面；四是采用充电表面涂层；五是采用最新的等离子隐形技术。

美国波音公司2002年研制的新型隐形无人机“猎鸟”具有极低的雷达反射截面、全新的隐形外观，标志着无人机隐形技术达到了全新的高度。美国国防发展局报告透露，未来喷气式无人机主要采用雷达隐形技术，包括新型雷达波束吸收涂层。

俄罗斯也在积极研制隐形无人战斗机。该国“无风”垂直起降喷气式隐形无人机由辐射透明材料制成，具有较强雷达隐形能力，最高时速达780千米，可执行地质勘察、管道巡逻、制造干扰、军事侦察、目标指示等任务。其有效载荷视地面操纵员选择的飞行模式而定，如果采取滑跑起飞方式，有效载荷可以达到数十千克。

通信与微型化技术

军用无人机大多使用微波通信，但微波通信仅能视距应用，没法穿透墙壁，要想确定无人机位置，需要运用地图导航与GPS 系统，但无人机的天线尺寸与功率等方面还存在问题，要提高无人机通信能力，需要解决这些问题。

无人机通常需要携带侦察器，像生化探测器、摄像机与红外探测器等，如CCD摄像机可在百米高空中分辨所探测到的车辆与人员。在传感器与生化探测器等方面的研究还需要加大力度，以提高传感器技术微型化与通信技术准确性等能力，从而提高军用无人机整体技术能力。

【责任编辑】赵 菲

相关链接

世界几款先进的无人机

MQ“捕食者”（Predator）

通用原子公司在1994年制造了MQ“捕食者”无人机。该机的升级版能够携带武器并攻击目标。该机在1995年前南斯拉夫战争中被首次使用，也出现在阿富汗和伊拉克战场上。

RQ-4“全球鹰”（Global Hawk）

全球鹰是美国特里达因瑞安航空公司研制的高空长航时无人机，主要用于侦察监视。服役美国空军的此类无人机装备了能够开展情报收集、侦察以及监视等功能的综合传感器。此机型是已知的第一架能够不经停直接飞越太平洋的无人机。

RQ-170 哨兵（Sentinel）

由洛克希德马丁公司设计并生产。飞行高度可达1.5万 米。2011年5月，RQ-170参与了对巴基斯坦阿伯塔巴德的突袭行动，美军在那里找到并剿杀了本·拉登。

X-47B

X-47B型无人驾驶飞机由美国诺思罗普·格鲁曼公司研制，设计时速可以达到800千米，最大飞行高度可达1.2万米。X-47B是人类历史上第一架无需人工干预、完全由电脑操纵的无尾翼、喷气式无人驾驶飞机，也是第一架能够从航空母舰上起飞并自行回落的隐形无人轰炸机，可以为美军执行全天候作战任务提供支持。

未来机器人的英语作文 篇9

I want to invent a robot that will eat garbage. It has a human body, neck, head, eyes, arms and feet, with a certain language function. The robot will eat the plastic bags hidden in the soil, the old battery to eat. Not only trees grow fast, grass is also sprout fast, flowers grow bright and beautiful. In this way, the environment will get better. You will think, so much garbage, eat into the stomach, how to discharge it! Do not be afraid, put a special battery into the robots stomach, those garbage can become sugar, then saccharification into energy can be friends.

You will ask: “This can be it? How to operate it!” You just click on the button on the robot body, it will obediently clean up the garbage, see how easy it is for the human contribution to how much ah!

未来的机器人遐想作文 篇10

转眼间，到了2031年了，我带着我的机器人来到了一个小区里。

到了一个名叫开心的小区里，我一看没有保安，我的两个机器人站在了小区大门口。那两个机器人可以自己活动，头上有五个摄像头。小区有铁杆，铁杆上3米内有两摄像头,两个摄像头中间有一个防空弹。大门口有一个自动感应器，如果是好人它让你进出，如果是坏人它不让你进出会将你仍向空中，机器人如果看见有人在空中就会向小偷开火。在一天中午，来了十个小偷，自动感应器把小偷仍向空中，机器人立即从背上伸出两把15.51毫米机关炮。它的小腿外侧打开一个门里探出两个头，原来是红外线。机器人用红外线把小偷一举消灭了!

我更喜欢我的两个未来的机器人了!

机器人的未来——人工智能 篇11

就硬件来说，自主导航涉及高运算能力，测距法，传感技术（譬如：全球定位系统，激光测距仪，超声波，红外传感技术）和3D地图。从软件的角度看，自主导航涉及图像识别、色彩、特征、形状、障碍物信息收集以及为判断制定提供持续的统计分析。而这种技术未来在医疗、制造、能源、农业、环境或空间探索等领域都将起到主要作用。

在医疗领域，人工智能和图像处理会成为医疗诊断和外科手术的关键工具。计算算法能帮助识别受损的组织器官，并预测在一个生命周期中可能会出现什么情况。机器在处理大量的信息时表现会更好，在健康医疗领域提供多一种诊断方法可能会成为“实际上的标准”。随着机器人的敏捷度和准确性的提高，及其在高难度手术中可以辅助外科医生，未来手术治疗的效果将变得更好。

在制造业，图像处理技术将会重新构造现有的生产方案。随着计算机视觉的敏捷度变得更高，有望诞生新的生产模式和组装线/拆卸线。这些新的模式很可能补足工厂的劳动力，对于工厂的工作内容，机器人更适合从事生产类的工作，而人类更适合做质量检验、管理、产品设计和创新。

在能源领域，计算机技术也能发挥很多作用。随着可再生能源成为现实，我们同样需要在全球范围内为发电/能源转换和配电网建设基础设施。这里应用的概念是分散化（从更多不同的来源收集更多不同种类的能源）。我们将应用人工智能，模式识别和决策算法控制能量流，并解决发电商和用户之间信息不对等的问题。这种高效的能源管理方式（智能电网）有可能扩大能源的来源，最终降低发电/能源转换/用电的成本。

农业是另一个受人工智能影响很大的领域。随着世界人口的不断增加，我们需要寻找新的食物生产方式。举个例子，自动驾驶车辆的技术可以转化为能应用在农业领域的自动行走车。人工智能和图像处理技术能帮助实现拖拉机的自动控制，令其不间歇地在农场根据农作物生产情况执行灌溉、施肥、投放农药等任务。播种和灌溉将会成为自动农用机器的日常工作，同理，无人飞行器（UAVs）将在未来应用于农业检查、处理和制图。这些技术进步将促使农业的成本下降，从而降低粮食价格。

在航天机器人方面，太空探索的自动化程度将提高，这将使轨道机器人得以协助宇航员完成更多任务，譬如发射卫星，开启/关闭舱门或设备清洗等。

同样，机器人也可能成为废料收集和回收利用的重要工具。应用机器人和人工智能技术将使公园、甚至是海洋或其他区域的清洁成为现实，这样的功能会对环境产生积极影响。

看到这里，大家应该知道，当我们进行自主导航的研究时，受益的不仅是自动驾驶汽车，实际上，也在推动机器人和人工智能技术延伸到人类生活的其他方面。

未来的消防机器人作文 篇12

在新型的模范农场里, 精确将是关键。如果能将化学物质准确地喷洒到需要的作物上去, 那何苦还要在整块土地上施药呢?在将来, 每一株作物都能得到恰好的投入, 不多也不少, 这样非但能削减化学物品的使用, 还能取得更好的收成。但是这说说容易, 做起来就难了:欧洲和美国的那些大农场往往有数千公顷之巨, 要对它们进行精确耕种, 自动化就成了关键。具体来说, 农业工程师指出, 要精确耕作, 就得由机器人充当农民。

或许用不了多久, 农业机器人就能认出一株株秧苗, 并且用酌量的化肥和水滴来催促它们生长。另一些机器则会识别出杂草, 然后用一小滴除草剂、一把喷火枪、或者一束高能激光来将它们铲除。不仅如此, 这些机器还能认出各种成熟的蔬菜, 并且收割下来。

机器人还会给其他方面带来剧变, 比如在农业工种上、在我们耕作的方式上、在土壤和土壤质量上, 以及在农耕中投入的能量和碳含量上。它们能够降低污染, 减少水的使用。不过对普通人来说, 最显著的或许还是耕地外观的变化。有了机器人的参与, 庄稼就可以在精心划分的小型农田里种植, 果园里则会长满一列列二维形状的树木。不仅如此, 机器农民甚至可能对端上餐桌的果蔬种类造成影响。

一个多世纪以来的机械化进程, 已经将世界大多数地方的农业改造成了具有工业规模的活动, 其中出产谷物的农场是机械化程度最高的。另外一些作物, 比如用来制作加工食品的橘子和西红柿, 也已经由机器来采摘了。在数以千计的奶牛场里, 奶牛也已经改由机器人来挤奶。这类产品在进入你家附近的商场之前, 没有一样是经过人手染指的。

这还不够, 下一代的自动化农业机器也已经在田野中忙碌开来。你可能已经见过它们, 只是并未留意, 因为这些机器人都扮成了拖拉机的样子。今天的这些“拖拉机”, 有许多都是自动驾驶的, 它们依靠GPS导航穿过田野, 还能对自己的零件“说话”。而这些零件, 比如一把犁、一只喷雾器等, 也能向拖拉机“回话”。英国哈珀亚当斯大学学院研究农业技术的西蒙·布莱克摩尔 (Simon Blackmore) 举例说:“比如一部除草机就能告诉拖拉机‘你开得太快了’或者‘向左开’。”他还表示, 这类系统正在成为标准配置。

不同的农业机车之间也在开始彼此对话。美国约翰迪尔公司 (John Deere) 2012年出售的一种复合收割机, 就能和牵引式挂车联系, 并且提醒司机装载谷物。德国的芬特公司 (Fendt) 也研制出了成对作业的拖拉机, 其中的一台由人工操作, 另一台自动驾驶, 在边上模仿第一台的动作。这套系统可以有效地将农民在田野中的劳作时间减半——而这还仅仅是开始。

不过话说回来, 等到充分自动化的系统开进农田时, 它们就不会再是拖拉机的样子了。今天的农业机器个头和重量皆大, 因此有一个重大的缺陷:它们会压紧土壤, 减少孔隙, 杀死有益的生物。这样一来, 作物就无法茁壮生长。压紧的土壤还会增加雨水侵蚀。“我们为什么要犁地松土?主要就是为了修补大型拖拉机造成的破坏, ”布莱克摩尔指出, “投入耕作的能量中, 居然有8成是用来修补破坏的。这样的种地方法肯定要改。”

他相信, 启用成队的轻型自动机器人有望解决这个问题。他还指出, 用精确取代蛮力是其中的关键。“一粒种子只要一平方厘米的土地就能生长, 我们只要在那块土地上投入一小股能量, 作物就能长得很好了。”

有了这样的轻型机器人, 犁地就再也没有必要了, 由此可以大大降低能耗, 也能降低农耕中排放的二氧化碳。当土地不再紧实, 土壤就能保住原有的结构, 留住有益的生物。它们还能吸收更多的水分, 保持更久的肥力。

具有这些能力的自动机器人已经开始在田野试验中展现气概了。它们需要具备的关键能力有3种:能自动行驶, 能分析眼前的场景, 还要能帮助农民烧掉野草、喷洒农药或者收割庄稼。

其中导航系统还是最简单的部分, 特别是在有了高精度的卫星导航技术RTK-GPS之后。这种技术能使机器将自己的位置确定在2厘米之内, 由德国应用科学大学的阿诺·鲁克肖森 (Arno Ruckelshausen) 研发, 目的是为一款叫做“Boni Rob”的模块式农业机器人导航。Boni Rob的外形像一辆四轮越野车, 利用几台光谱成像仪来区分绿色的作物和褐色的土壤。它能记下每一株作物的位置, 并在生长季中一次次返回原地观察它们的生长 (参见《农业技术》, 第67卷, 第37页) 。

激光除草枪

除尽杂草是农民特别向往的一个目标, 因为杂草会使有些作物的产量下降5成还多。因此, 鲁克肖森下一步的计划就是, 给他的机器人安装一套精确的喷洒系统, 该系统仿照喷墨打印机, 能够在杂草的叶片上喷洒微小的除草剂液滴。鲁克肖森估计, 这项技术能够使农药的使用减少8成。根据布莱克摩尔的计算, 即便是将机器人的前期投资计算在内, 这个新方法也会比传统的除草手段便宜。不仅如此, 新方法还明显有利于生物多样性的维持, 因为它能将除草剂杀死的植物数目减到最低。喷洒杀虫剂不是机器人清除杂草的唯一手段:试验中的样机还能用火焰喷射器和激光枪烧死杂草, 这一点对于有机农业可是大有用处的。

同样的方法, 或许还能节省化肥。田野试验显示, 机器人能用传感器测量每一株小麦的氮水平, 然后酌量施肥, 并由此将整块田地的化肥使用削减8成以上, 做到物尽其用 (参见《美国土壤科学协会杂志》, 第73卷, 1566页) 。一方面是化肥减少使用, 一方面是土壤变松、蓄水能力加强, 结果就是河流和水道变得更加健康。除此之外, 还有一个不言而喻的好处:化肥的工业生产造成的大量碳排放, 在精确施肥之后也能有所缓解。

接下来的难题就是, 如何区分杂草和作物。研究者正在研发相应的机器视觉系统, 希望能借助叶片的不同形状来辨认, 比如杂草和甘蔗的不同。不过澳大利亚野外机器研究中心的萨拉·苏卡黎 (Salah Sukkarieh) 表示, 由于缺乏资金, 这方面的研究仍然进展缓慢。“如果在农业机器人方面的拨款能和采矿、国防项目相当, 问题就可以解决。问题是, 农业研究没有那么多钱。我们现在只能向别的行业借鉴, 等他们的经验慢慢渗透过来。”但是他也表示, 即便如此, 机器人视觉也会在大约几年之后就绪。

和苏卡黎一样, 布莱克摩尔也认为农业机器人的运营没有技术上的障碍。目前已经有人对配备了机器视觉的机器人做过试验, 比如丹麦的Hori Bot。结果证明, 这些机器人的确能够在田野中辨别野草, 并且酌量喷洒除草剂。另有一些试验显示, 机器人灌溉系统能够将用水削减一半。“现在是技术具备, 只欠投资了, ”布莱克摩尔说道。

在日本, 政府接手了农业自动化的工作。日本目前只有4成的粮食是自己耕种, 因此比任何国家都更加依赖粮食进口, 不过日本政府计划在未来10年内把这个比例提高到5成。随着人口老化和农民数目的减少, 这个国家也把目光转向了机器人。

眼下, 北海道大学的野口伸 (Noboru Noguchi) 正在主持一个研究项目, 旨在将农业机器人推向市场。该项目为期5年, 由日本农林水产省投资800万美元, 目标是将农耕从播种到收获的各个环节全部自动化。研究将主要围绕日本的3种标志性作物:稻米、小麦和大豆。研究团队计划2014年就在农田里试验样机。“从现在起的5年之后, 我们就打算把它们推到市场上销售, ”野口说道。

机器人可能撞上步行的人或者走失的家畜, 这是野口伸的一大担忧。于是他和德国的博世机械公司合作, 准备给机器人配上激光和超声波传感装置, 使它们能够警戒四周, 一遇上撞击的迹象就紧急刹车。作为后备计划, 机器人还会装上触感保险杠, 即使真撞上了东西, 也能立刻止步。

除日本外, 还有两个地方同样受制于农村劳力短缺, 农业机器人可能很快出现——那就是北美和西欧。像中国这样快速发展的国家同样面临这个问题。荷兰瓦赫宁根大学的机器人研究者艾德特·凡·亨登 (Eldert van Henten) 指出:“农业工作没有趣味和声望可言, 收入一般也不高, 工作内容却又累又脏, 所以大家都希望进入城市, 去工厂或办公室工作。虽然人口在增加, 也都需要吃饭, 愿意从事农业生产的人口却在急剧缩减之中。”

美国农业部的琳达·加尔文 (Linda Calvin) 和加利福尼亚大学戴维斯分校的菲利普·马丁 (Philip Martin) 研究了机械化的趋势, 以预测美国的农场在劳动力缩减的未来将何去何从。现在的美国农场中有大量移民劳工, 主要来自墨西哥。然而移民潮正在减缓, 许多在美国工作的外国人都准备返回祖国了。美国劳工部开展的“全国农业工人调查”在过去25年内询问了5万多名农业工人, 在近几年的调查中, 超过半数的受访者都是非法移民。这个群体因为法律身份、教育水平和语言技能而无法从事其他许多职业, 但是即便如此, 他们当中的大多数也会在10年之内离开农场, 转而从事其他对体力要求较小的职业。

加尔文和马丁还指出, 雇佣成本的上涨一直在推动农场采用节约人工的技术, 他们举的例子是葡萄干生产业:2000年的大丰收使得葡萄价格一泻千里, 随着利润大幅压缩, 农场主找起了省钱的法子。本来人工是他们的一大开支——美国的农场平均有42%的生产成本是花在人力上的。农场主改造了葡萄酒生产商的收割机, 将它运用到了自己的农场当中。到2007年, 加利福尼亚州已经有将近一半的葡萄干是机器收割的了。曾经有5万之众的工人队伍, 现在也缩减到了3万人。

农业机器人或许对仰仗土地维生的劳工来说不是什么好消息, 对农场主又如何呢?虽然有研究指出, 机器人挤奶对于牧场的整体收益冲击不大, 但是机器毕竟为奶农省去了每天挤奶的苦工。布莱克摩尔的计算则显示, 农业机器人可以带来可观的经济利益, 比如在谷物地和甜菜地里, 机器人就能将每公顷的除草成本减少约两成。对经营有机农场的人来说, 机器人的收益就更大了, 因为劳动力在他们的总成本中所占的比重达到5成以上。对丹麦有机农业的一项研究指出, 即便在计算了机器的购买和维修费用之后, 农业机器人依然能将去除杂草的成本减去一半之多。

机器人农场

约翰·斯特莱德 (John Stride) 任职于支持有机农业的英国土壤协会, 了解到机器人技术能够减少农药的使用, 他感到相当兴奋。不过他也提醒说, 其中的风险同样值得研究。他说:“要不要引进任何新的技术, 就要看我们能不能把它的好处给说清楚。”

比如, 农业机器人到底能不能降低食品价格?布莱克摩尔认为, 只能说也许。决定食品价格的因素多种多样, 从气候到超级市场的价格战, 都有可能使价格或升或降。长远来看, 自动化是否就能使果蔬变得便宜, 这一点是很难断定的。但是降低了在农耕中投入的能量, 我们至少就有机会把农产品的价格降下来。

除此之外, 农业机器人的广泛应用还可能在超市中造成其他变化。在英国赫尔大学研究农业的路易斯·哈罗维 (Lewis Holloway) 指出, 用机器人挤奶可能会影响奶牛的基因组成, 因为奶农会挑选那些“对机器人友善”的奶牛, 也就是乳房形状、甚至性情都投合自动化的奶牛, 并且用它们来繁殖后代。他还指出, 根据同样的道理, 农业机器人或许还会影响进入商场的水果和蔬菜的种类, 因为农民或许同样偏爱那些适宜自动化的作物, 比如叶片形状不容易被机器人认作野草的, 就有可能受到青睐。

还有一件事很难避免:这些机器最终将改变田园的景观。苏卡黎认为, 等到人们在设计农场时就将农业机器人考虑在内的时候, 机器人农业的春天就真正到来了。到了那时, 田地将重新分割成小块, 作物将种植成一格一格, 而非一列一列, 果树也会修葺成二维的形状, 以方便采摘。虽然由机器人培养的这种奇怪的几何形农田还不会马上出现, 但是正如苏卡黎所说, “它总有一天会出现的。”