德国航空航天中心测试机器人远程危险物质检测平台
维度网讯，德国航空航天中心（DLR）开发并测试了用于远程评估危险化学与生物物质的检测平台，该系统可部署在自主漫游车和无人机上，结合紧凑型多传感器阵列、激光光谱学与人工智能算法，有助于为紧急救援人员提供快速态势评估。
为降低应急响应行动中的物理风险，开发工作聚焦于通过多传感器集成实现危险侦测自动化。该系统结合多光谱相机、激光测量技术与人工智能数据处理，可自主识别液态和粉末状固体威胁。装备在无人地面平台上，如小型漫游车或在DLR Oberpfaffenhofen设施接受测试的SHERP机器人平台，系统无需人工干预即能前往目标区域并检测异常。在初步测试运行中，系统识别了可疑容器、桶体，以及路面和开阔地形上的局部粉末或液体泄漏斑块。完成视觉识别后，集成的激光光谱仪器可在数米距离外对目标位置进行评估，无需直接物理接触。通过测量入射激光与目标物质之间的相互作用，光学系统能够直接进行现场检测、分类并识别化学与生物危害。
该技术套件由DLR技术物理研究所、DLR软件技术研究所与DLR机器人与机电一体化研究所合作开发。系统验证工作包括与德国联邦公民保护与灾难援助办公室（BBK）以及德国联邦国防军防护技术与化生放核防护研究所（WIS）共同开展的实验室评估。运行模拟在DLR Lampoldshausen场地进行，利用专门建造的工艺工程基础设施来复制真实世界的化学处理设施。DLR技术物理研究所所长Thomas Dekorsy表示，检测和识别方法因每种危险物质的特定性质而异，需要自动化的多传感器集成，使系统能够独立导航目标区域、定位物体并确定物质类别。另外，为应对火灾、工业事故、技术故障或蓄意行为中释放的空气传播威胁，DLR代表BBK还开发了一种空中采样平台。该系统安装在无人机或移动平台上，可远程收集环境气体和气溶胶样本以用于后续实验室分析，替代了需要救援人员穿着防护装备进入危险区域的手动采样方法。
危险物质的远程光学检测通常依赖主动激光光谱技术，包括激光诱导击穿光谱（LIBS）、拉曼光谱和激光诱导荧光（LIF）。在LIBS装置中，通过卡塞格林望远镜将高能纳秒激光脉冲聚焦到目标样品上，可在数十米距离内诱导产生微等离子体，激发离子冷却时发射出元素特有的原子光谱，无需样品制备即可进行定量元素识别。对于有机化合物的分子识别，远程拉曼光谱技术测量因分子振动模式引起的非弹性光子散射位移，收集光学器件将散射返回信号聚焦到冷却的电荷耦合器件（CCD）探测器上，时间门控探测器与脉冲激光照明同步，以抑制环境日光和背景荧光，在现场操作中获得较高信噪比。
