在火灾现场，火源似乎总在是藏在不易到达的尴尬地点。藏在某建筑深处或者蔓延数层的火源，对消防员们来说非常棘手。 他们往往只能直接将水喷到玻璃上，或者冲入火灾现场。但前者的救灾效果并不是总是有效，而后者又非常危险。
在上个月的机器人与自动化国际会议上，来自日本东北大学（Tohoku University）和八户工业高等专门学校（National Institute of Technology, Hachinohe College）的研究人员展示了一种新的悬浮蛇形机器人，其末端与消防车相连获得水源。与其他蛇形机器人一样，它可以扭动穿过窗户或者其他结构，将水携带和引导至火源。值得一提的是，这个机器人酷炫之处在于其独特设计，动力来源与火箭引擎喷射原理类似，将高压水向下喷射，实现机器蛇在空中的运动。
图 | 机器蛇利用喷水的反作用力保持悬浮、并飞入建筑中灭火。（图源：日本东北大学/八户工业高等专门学校）
这样的设计实践起来比较复杂，但是原理上较为简单：蛇身软管上有许多可变喷嘴，喷嘴将管中高压水流向下高速喷射。由于高速喷射水流的反作用力，蛇身被向上推起。通过控制开启的喷嘴，整个“蛇身”管子就能飞在空中。和火箭类似，它的运动并不依赖周围环境。理论上，只要提供足够的软管长度和供水压力， 这个机器蛇可飞至任意高度。
由于每个喷嘴都是独立可控的，机器蛇可以微调姿态进入小的结构缝隙追踪火源。而“蛇头”部分在设计上则有更多的控制自由度，从而让更精确的引导水流。此外，这种设计的附带好处是，当头部的喷嘴在喷灭火源时，蛇身用于维持空中飞行的水流能将周遭一切浸湿，从而降低机器蛇的“体温”。
录像中两米长的样机只是一个机器蛇的一节。在使用中，机器蛇可以将许多节连在一起，从而达到任意长度。内燃机驱动的压缩机能为之提供 0.7 兆帕的水压。
实验中机器蛇工作良好，不过目前为止还只是硬件概念验证。毫无疑问，这样的救火机器蛇要实际应用，还有许多工作需要完成。研究人员承认他们现在的控制算法还不够先进，未来会将精力放在开发更稳定、可控并能支持更多喷嘴模块的算法上。现在他们正积极努力，我们也期待此技术未来可以支持更加常用的普通水管。
閱讀更多 DeepTech深科技 的文章
