Autonomiczny robot wesprze strażaków podczas akcji

W ramach prowadzonego w Hiszpanii projektu powstaje autonomiczny robot naziemny, który może uzyskiwać w czasie rzeczywistym dane lokalizacyjne i środowiskowe z pożarów w pomieszczeniach, a także symulator odtwarzający te scenariusze i ułatwiający planowanie misji. Dzięki temu zespoły ratunkowe mogą poznać warunki w scenariuszu przed, w trakcie i po interwencji.

– Strażacy będą mogli zawczasu wiedzieć, jak dotrzeć na miejsce i jakich parametrów chemicznych, czy środowiskowych powinni się spodziewać na miejscu. Ich znajomość daje strażakom ważne informacje dotyczące poziomu zagrożenia, liczby ofiar i tym podobnych czynników. Pracujemy nad wykorzystaniem dronów i znaczników nawigacyjnych działających w ramach internetu rzeczy, aby uzyskiwać więcej informacji o danym miejscu. W połączeniu z dronami i znacznikami uwzględniamy modele predykcyjne, aby przewidywać, jakie problemy mogą wystąpić w danym scenariuszu po godzinie albo 30, 20 czy 15 min – informuje w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Cristina Rodríguez Sánchez, profesor nadzwyczajny Uniwersytecie Króla Juana Carlosa w Madrycie.

Lokalizacja i nawigacja w pomieszczeniach ogarniętych pożarem jest trudna z uwagi na brak sygnału nawigacji satelitarnej lub pogorszenie jego jakości. Co więcej, w wyniku gwałtownego zdarzenia może się zmieniać drożność tras, a dym drastycznie ogranicza widoczność. Robot do nawigacji wykorzystuje komunikację radiową i cyfrową kopię budynku. Oprócz czujników lokalizacji platforma wyposażona jest w czujniki środowiskowe. Mierzą one parametry istotne dla interwencji kryzysowych, takie jak temperatura, wilgotność względna i jakość powietrza.

– Ze względu na niewielkie gabaryty i budowę robot może działać w trudnych warunkach w miejscach, do których strażacy nie są w stanie się dostać – mówi Noelia Fernández Talavera, ekspertka inżynierii przemysłowej na Uniwersytecie Króla Juana Carlosa w Madrycie.

Robot może pracować w trzech trybach działania. Pierwszy to tryb ręczny, który pozwala operatorowi na przesyłanie szybkich zdalnych komend za pomocą klawiatury, joysticka lub joypada. Operator może sterować robotem bezpośrednio, widząc urządzenie, albo poprzez interfejs graficzny. Drugi tryb to tryb autonomiczny, w którym robot eksploruje otoczenie, unikając przeszkód. Jego działanie opiera się na pracy algorytmu planującego, który podąża za punktami orientacyjnymi w obrębie danego scenariusza. Trzeci tryb to tryb ewakuacji, który powstał do szybkiego i bezpiecznego wytyczania ścieżek do określonych celów.

– Tryby te wykorzystują uprzednio zdobyte informacje na temat lokalizacji i pozycji docelowej, prowadząc robota między innymi w kierunku wyjścia lub osób znajdujących się w sytuacji zagrożenia. Robot może monitorować otoczenie. W ten sposób uzyskuje informacje w czasie rzeczywistym dla strażaków, którzy w przeciwnym wypadku nie mieliby pojęcia o tym, czego się spodziewać w danej sytuacji – podkreśla Noelia Fernández Talavera.

Twórcy przeprowadzili już praktyczne testy robota w Centrum Bezpieczeństwa w Alcorcón, we współpracy z miejską strażą pożarną. Ich wyniki pozwoliły im ocenić, że prototyp radzi sobie w trudnych warunkach i może odnajdować rozgrzane i toksyczne przedmioty w obrębie mapy interwencji. Robot dobrze radzi sobie również w rozległych przestrzeniach. Pozyskiwane dane pozwalają mu na opracowanie odpowiedniej strategii interwencji. Testy pokazały również, że robot może dokonać kilku interwencji w ciągu jednego dnia. Dzieje się tak ze względu na dużą pojemność baterii, która pozwala na około sześć godzin pracy.

– Jedną z zalet naszego rozwiązania jest jego modułowość. Pozwala ona na dodawanie nowych komponentów, takich jak kamera termowizyjna, bez modyfikowania dotychczasowej konfiguracji robota – mówi Noelia Fernandez Talavera. – Kolejną zaletą jest fakt, że z użyciem naszego robota można opracować system dla użytkowników końcowych, który da się sprawdzić w scenariuszach o wysokim poziomie realizmu. To niedrogi sposób symulacji określonych środowisk interwencyjnych, które przygotowujemy, aby zapewnić strażakom platformę do przygotowywania interwencji, tworzenia efektywnych ścieżek bezpiecznego przemieszczania się i ćwiczenia sterowania robotem.

– Dzięki wprowadzeniu nowych autonomicznych systemów nawigacji, takich jak drony, nowych rozwiązań, a także nowych robotów możemy zebrać jeszcze bogatsze informacje na temat konkretnych scenariuszy akcji i dołączyć modele matematyczne, które pozwolą przewidywać, jakie działania w zakresie interwencji w nagłych sytuacjach okażą się skuteczne w przyszłości. Mogą to być parametry związane ze zdarzeniami, ofiarami itp. Dzięki wprowadzeniu nowych kamer, robotów, dronów i modeli predykcyjnych możemy zaoferować nowe rozwiązania, które ograniczą ryzyko dla strażaków i zmniejszą ich narażenie na stres. To z kolei przyczyni się do większego poziomu bezpieczeństwa i niezawodności działań – przekonuje Cristina Rodríguez Sánchez.

Technologia robotyczna coraz częściej jest wykorzystywana w ratownictwie. W użyciu są m.in. roboty gaśnicze, wyposażone w czujniki wykrywania ognia czy usprawniające ewakuację. Według analityków Market Research Future Insights światowy rynek robotów poszukiwawczo-ratowniczych był w 2022 roku wyceniany na ponad 18 mld dol. W 2023 roku przychody sięgną niemal 22 mld dol., a do 2030 roku wzrosną do prawie 60 mld dol.

MÓWIĄ: Cristina Rodríguez Sánchez, Uniwersytet Króla Juana Carlosa w Madrycie, Noelia Fernández Talavera, Uniwersytet Króla Juana Carlosa w Madrycie



opublikowano: 02.05.2023 / foto/wideo: NEWSERIA