
【导语】
当自然灾害突袭,废墟之下每一秒都关乎生死。面对传统救援方式效率有限、救援人员自身安全难保障的现实困境,南京审计大学“智护救援”团队将目光投向智能救援装备领域,历时近一年研发出“擎卫先锋”自适应轮腿平衡救援机器人系统,以轮腿融合技术与多传感智能系统,为复杂灾害场景下的生命搜救提供了一套全新的技术方案。

2024年9月,一次普通的社区志愿服务,成为这个项目的起点。“智护救援”团队负责人在参与志愿服务期间,从一位蓝天救援队志愿者口中第一次系统了解到当前社会救援的真实处境——灾害现场地形复杂、人工搜救效率受限、救援人员面临次生灾害威胁。一组数据更让团队成员深受触动:过去一年间,各类自然灾害共造成全国9413万人次受灾,因灾死亡失踪856人,紧急转移安置364.5万人次,直接经济损失达4011.1亿元。
在2024年某次地震救援中,传统人工挖掘耗时超过72小时,仅救出被困人员的65%,救援人员受伤率达到12%。团队成员在调研中发现,国际救援领域正面临一场技术革新的迫切需求。2023至2024年全球重大灾害数量同比增加28%,但具备复杂地形救援能力的队伍仅占国际救援力量的15%。与此同时,市面上已有的轮腿式救援机器人普遍存在价格高昂、功能单一、地形适应性差等问题——某主流产品单价超过80万元,仅支持废墟探测单一功能,实际救援场景中因地形适应不足,任务完成率仅40%。
救援装备的技术短板,成为这群大学生想要攻克的方向。依托学校和家庭的支持,团队正式立项,启动了新一代轮腿平衡救援机器人的研发工作。
从0到1:在实验室里打磨救援先锋
研发之路并非一帆风顺。团队面临的第一道难题,是如何让机器人在废墟、陡坡、狭窄通道等复杂地形中既保持速度又具备稳定性。传统轮式机器人越障能力弱,四足机器人平地效率低、控制算法复杂,单一结构都难以兼顾救援场景的多元需求。
经过反复论证与测试,团队最终选择了轮腿融合的技术路线——将轮式驱动的高效性与腿式结构的地形适应性结合起来。产品基于STM32开发环境,采用NUC作为主控芯片,搭配工业相机、关节电机、GPS定位与多类传感系统,构建起一套完整的智能救援机器人体系。
轮腿结构不是简单的拼接,而是要在动力分配、姿态控制和导航算法上实现真正的协同。团队技术负责人介绍。为解决这一核心问题,团队在2024年10月将NUC与工业相机应用于机器人视觉系统,在小型化、低功耗和可定制性上取得关键突破,系统稳定性提升78%;同年11月,视觉导航技术取得关键进展,避障成功率提升至98%。
在传感器层面,团队针对轮腿式机器人普遍存在的漏检率高、识别率低等痛点进行了专项优化。复杂环境下单一传感器年故障率超过20%,有效巡检覆盖率不足85%,团队采用模块化技术与内外传感器融合方案,将传感器响应时间控制在2秒以内,目标识别精度达到95%。在越障能力上,通过融合轮式高效性与腿式地形适应性,机器人复杂地形通过率较传统轮式机器人提升超过70%,最大爬坡角度和越障高度均显著优于行业同类产品。
技术闭环:打造全流程智能救援能力
擎卫先锋的设计理念,是构建从快速定位到抵近救援、再到安全撤离与事后分析的全流程技术闭环。
在定位与决策环节,机器人集成大疆N3 GPS模块,定位精度达2.34米,配合多传感器融合与AI数据处理,AI评估准确率达92%,调度效率提升60%。在抵近与救援环节,轮腿协同结构保障复杂地形稳定率达95%,救援速度较传统方式提升40%。在撤离与分析环节,可配合无人机牵引实现监测回传,效能评估耗时缩短50%,设备自检准确率达98%。
产品还搭载了天然气、烟雾等环境传感器,通过视觉识别技术实现人物追踪与目标锁定,在灾害现场既能搜救被困人员,也能对环境风险进行实时预警。
2025年2月,产品与核心技术通过权威查新及检测报告,被认定为行业首创。产品严格遵循JB/T 9182-2014标准,已获得深圳国检计量检测报告和中孚检测报告,各项指标均达到或超过行业要求——作业稳定性82%,障碍识别率98%,定位精度1.2毫米,防水等级达到7级。

从实验室到应用场:科技成果加速落地
技术研发之外,团队也在积极推动成果转化。项目组建以来,团队走访了长三角地区10余家科技企业与成果转化领先单位,联合攻关产业落地中的实际难题。目前,项目已获得5家国有企业的合作意向,客户量累计达12500家。
在具体应用场景上,团队已与廊坊珍圭谷科技股份有限公司开展轮式机器人项目合作,与湖南中联重科应急装备有限公司对接山区森林火灾救援项目,与中国建筑集团有限公司推进城市地下管廊巡检项目,覆盖应急救援、工业巡检、公共安全等多个领域。
团队还构建了涵盖G端(政府与公共安全机构)、B端(企业与工业)、C端(民用与特殊市场)的多元市场布局,并制定了从引入期到成熟期的分阶段营销策略。在盈利预测方面,运用平滑指数法测算,项目第五至第七年净利润预计分别为43.6万元、45.6万元和46.2万元,收入结构将逐步从硬件销售为主向服务型收入倾斜。
青春答卷:用科技回应社会之需
从一次志愿服务中的触动,到实验室里的反复调试,再到走向真实应用场景,擎卫先锋项目的成长轨迹,正是当代大学生将专业所学与社会需求相结合的生动缩影。
在国家政策层面,国务院《十四五国家应急体系规划》明确要求提升复杂灾害场景下的应急救援能力,工信部《智能制造专项规划》将特种机器人列为重点发展领域。韩国、日本、英国、芬兰等国也早已通过专门立法推动救援体系建设。智能救援装备的研发与应用,既是响应国家战略的实际行动,也是全球灾害治理的共同课题。
对于团队而言,研发救援机器人不仅是一个创业项目,更是一份青年学子对社会责任的回应。我们希望有一天,当灾害发生时,机器人能第一时间冲进最危险的区域,把被困人员的位置和状态传出来,让救援人员少一分风险,让被困者多一分希望。未来,团队将继续迭代优化产品性能,拓展更多应用场景,让这台由大学生亲手打造的救援机器人,在真实的灾害救援现场发挥更大作用。
从课堂到实验室,从实验室到救灾一线,南京审计大学的这群青年学子用实际行动证明:青春的价值,不仅在于书本上的分数,更在于用所学所知回应时代之问、社会之需。擎卫先锋的故事还在继续,而中国青年用科技守护生命的探索,也从未止步。
通讯员:徐行