Robot ratowniczy - Rescue robot
Robot ratunkowy jest robota przeznaczony do pomocy w poszukiwaniu i ratownictwie ludzi. Mogą wspomagać akcje ratownicze poprzez przeszukiwanie, mapowanie , usuwanie gruzu, dostarczanie zaopatrzenia, udzielanie pomocy medycznej lub ewakuację poszkodowanych.
Roboty ratownicze zostały użyte w akcji ratowniczej i reagowaniu na ataki z 11 września , katastrofę nuklearną Fukushima Daiichi i trzęsienie ziemi w Amatrice w 2016 roku , choć z wątpliwym sukcesem. Istnieje kilka projektów, takich jak TRADR i SHERPA, poświęconych dalszemu rozwojowi technologii robotów ratowniczych.
Przypadków użycia
9/11
Roboty ratownicze były używane do poszukiwania ofiar i ocalałych po atakach z 11 września w Nowym Jorku.
Podczas 11 września roboty ratownicze zostały po raz pierwszy naprawdę przetestowane. Zostali wysłani w gruzy, aby szukać ocalałych i ciał. Roboty miały problemy z pracą w gruzach World Trade Center i ciągle się zacinały lub ulegały uszkodzeniom. Od tego czasu powstało wiele nowych pomysłów dotyczących robotów ratowniczych. Inżynierowie i naukowcy próbują zmieniać kształty robotów i przenosić je z kół na żadne. „Potrzebne są silne fundusze i wsparcie rządowe, jeśli roboty wyszukujące i uratowane mają być szeroko stosowane w ciągu mniej niż 14 lat”. Oznacza to, że bez pomocy rządu technologie tych urządzeń nie są dostępne lub kosztują zbyt wiele. Te roboty są bardzo ważne w scenariuszach katastrof i miejmy nadzieję, że wprowadzą zmiany na lepsze.
Katastrofa nuklearna Fukushima Daiichi
Amatrice po trzęsieniu ziemi
Roboty
Ziemia
Antenowy
Morski
Bio inspirowane
- Ludzie tacy jak Daniel Goldman, biofizyk z Georgia Tech , zaczęli budować robota, o którym Piore mówi, że „jest mniej podobny do ATV, a bardziej do jaszczurki piaskowca ”. Goldman spędzał dużo czasu na badaniu i studiowaniu ruchów jaszczurek z piaskowca, próbując przekształcić to w swój własny robotyczny pomysł. Piore twierdzi, że jego robot będzie w stanie „zakopać się głębiej lub węża z powrotem na powierzchnię”. zupełnie jak jaszczurka z piaskowca. Będzie to pomocne w wielu scenariuszach katastrof. Goldman stara się opracować tego robota, aby mógł manewrować po takim terenie jak gruz, jak podczas katastrofy w World Trade Center.
- Murphy twierdzi, że większość robotów ratowniczych nie jest testowana w rzeczywistych sytuacjach, a bardziej w sytuacjach, z którymi robot sobie poradzi. Nad możliwymi rozwiązaniami tych problemów pracuje docent robotyki - Howie Choset. Choset pracuje nad zbudowaniem „robota węża”. Te roboty-węże to „cienkie, beznogie urządzenia z wieloma przegubami”. Te roboty-węże będą używane do przemieszczania się w miejscach, do których nie mogą dotrzeć zwykłe roboty kołowe. Technologia wciąż wymaga trochę pracy, a próby, przez które przechodzą, nie idą idealnie. Większość testów i badań pomaga Chosetowi i ulepsza te roboty wężowe. „Pomogłoby więcej badań na zwierzętach” - mówi Choset. Robot jest oparty na wężach i ich ruchach, ale biorąc pod uwagę, że węże składają się z 200 kości, a robot składa się z 15 ogniw, występują problemy z funkcjonalnością.
Projekty wyszukiwania i ratowania
TRADR
Korzystając ze sprawdzonej w praktyce metodologii projektowania zorientowanej na użytkownika, TRADR opracowuje nowatorską naukę i technologię dla zespołów człowiek-robot, aby pomóc w poszukiwaniach i ratownictwie miejskim w sytuacjach kryzysowych, które obejmują wiele lotów w misjach, które mogą trwać kilka dni lub tygodni. Nowatorska technologia sprawia, że wrażenia podczas reagowania na sytuacje awaryjne wspomagane robotem są trwałe. Różne rodzaje robotów współpracują z członkami zespołu ludzkiego w celu zbadania lub przeszukania środowiska katastrofy oraz pobrania próbek fizycznych z miejsca zdarzenia. W ramach tego wspólnego wysiłku TRADR umożliwia zespołowi stopniowe pogłębianie wiedzy na temat obszaru katastrofy w ramach wielu, prawdopodobnie asynchronicznych wypadów (trwałe modele środowiskowe), w celu poprawy zrozumienia przez członków zespołu, jak pracować w tym obszarze (trwałe modele działania wielu robotów ) oraz usprawnienie pracy zespołowej (trwałe łączenie człowieka z robotem). TRADR koncentruje się na scenariuszu wypadku przemysłowego, ale technologia ta jest równie przydatna do wykorzystania robotów w innych scenariuszach katastrof, kryzysowych i miejskich poszukiwań i ratownictwa (USAR), takich jak pomoc w trzęsieniu ziemi, jak rozmieszczenie robotów TRADR w Amatrice we Włoszech we wrześniu 1, 2016 pokazuje.
SHERPA
Celem SHERPA jest opracowanie mieszanej naziemnej i powietrznej platformy robotycznej, aby wspierać działania poszukiwawcze i ratownicze w prawdziwym, wrogim środowisku, takim jak scenariusz alpejski.
Platforma technologiczna i scenariusz ratownictwa alpejskiego są okazją do podjęcia szeregu tematów badawczych dotyczących poznania i kontroli, związanych z wezwaniem.
Tym, co sprawia, że projekt jest potencjalnie bardzo bogaty z naukowego punktu widzenia, jest niejednorodność i możliwości, jakie mają różne podmioty systemu SHERPA: „ludzki” ratownik to „zapracowany geniusz”, pracujący w zespole z pojazdem naziemnym, jak „inteligentnego osiołka”, a także podnośników powietrznych, czyli „tresowanych os” i „patrolujących jastrzębi”. Rzeczywiście, działalność badawcza koncentruje się na tym, jak „zajęty geniusz” i „zwierzęta SHERPA” oddziałują i współpracują ze sobą, posiadając własne cechy i możliwości, w celu osiągnięcia wspólnego celu.
System SHERPA charakteryzuje się połączeniem zaawansowanej kontroli i zdolności poznawczych, które mają na celu wspieranie ratownika poprzez poprawę jego świadomości na temat miejsca akcji ratowniczej nawet w trudnych warunkach oraz z „geniuszem” często „zajętym” akcją ratowniczą (a zatem niezdolnym do nadzorowania Platforma). Stąd nacisk kładziony jest na solidną autonomię platformy, nabycie zdolności poznawczych, strategie współpracy, naturalną i ukrytą interakcję między „geniuszem” a „zwierzętami SHERPA”, które motywują do działań badawczych.
ICARUS
Wprowadzenie bezzałogowych urządzeń poszukiwawczo-ratowniczych może stanowić cenne narzędzie do ratowania życia ludzkiego i przyspieszenia procesu poszukiwania i ratowania (SAR). ICARUS koncentruje się na rozwoju technologii bezzałogowego SAR do wykrywania, lokalizowania i ratowania ludzi.
Istnieje obszerna literatura na temat wysiłków badawczych zmierzających do opracowania bezzałogowych narzędzi poszukiwawczo-ratowniczych. Jednak ten wysiłek badawczy kontrastuje z praktyczną rzeczywistością w tej dziedzinie, gdzie bezzałogowe narzędzia poszukiwawczo-ratownicze mają ogromne trudności z dotarciem do użytkowników końcowych.
Projekt ICARUS rozwiązuje te problemy, mając na celu wypełnienie luki między społecznością badawczą a użytkownikami końcowymi, poprzez opracowanie zestawu narzędzi zintegrowanych komponentów do bezzałogowego poszukiwania i ratownictwa.
Po trzęsieniach ziemi w l'Aquili, Haiti i Japonii, Komisja Europejska potwierdziła, że istnieje duża rozbieżność między technologią (robotyczną), która jest rozwijana w laboratorium, a wykorzystaniem takiej technologii w terenie do operacji poszukiwawczo-ratowniczych (SAR) i zarządzanie kryzysowe. W związku z tym Dyrekcja Generalna ds. Przedsiębiorstw i Przemysłu Komisji Europejskiej zdecydowała o sfinansowaniu projektu badawczego ICARUS (budżet globalny: 17,5 mln EUR), którego celem jest opracowanie narzędzi robotycznych, które mogą pomóc zespołom interwencji kryzysowej „ludzkim”.
DARPA Robotics Challenge (DRK)
Plan strategiczny Departamentu Obrony wzywa Połączone Siły do prowadzenia operacji humanitarnych, pomocy w przypadku katastrof i powiązanych operacji. Niektóre klęski żywiołowe, ze względu na poważne zagrożenie dla zdrowia i dobrostanu ratowników i pracowników pomocy, okazują się zbyt duże pod względem skali lub zakresu, aby umożliwić szybką i skuteczną reakcję człowieka. DARPA Robotics Challenge (DRC) ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez promowanie innowacji w nadzorowanej przez człowieka technologii robotycznej w operacjach reagowania na katastrofy.
Podstawowym celem technicznym DRC jest opracowanie robotów naziemnych nadzorowanych przez człowieka, zdolnych do wykonywania złożonych zadań w niebezpiecznych, zdegradowanych środowiskach zaprojektowanych przez człowieka. Konkurenci w DRK opracowują roboty, które mogą wykorzystywać standardowe narzędzia i sprzęt powszechnie dostępne w środowiskach ludzkich, od narzędzi ręcznych po pojazdy.
Aby osiągnąć swój cel, DRK rozwija stan techniki w zakresie nadzorowanej autonomii, mobilności konnej i zsiadającej oraz zręczności na platformie, siły i wytrzymałości. W szczególności ulepszenia w zakresie nadzorowanej autonomii mają na celu umożliwienie lepszej kontroli robotów przez nadzorców niebędących ekspertami i umożliwienie efektywnego działania pomimo pogorszonej komunikacji (niska przepustowość, duże opóźnienia, przerywane połączenie).
Program R4
Piętnastu naukowców z całego świata utworzyło zespół specjalistów ds. Poszukiwań i ratownictwa z Indiany Federalnej Agencji Zarządzania Kryzysowego. Zostali zebrani, aby znaleźć problemy z robotami ratowniczymi. Razem stworzyli program R4. To znaczy Rescue Robots for Research and Response. Jest to trzyletni grant, który ma na celu poprawę technologii robotów ratowniczych i wydajności człowieka. W tym czasie przetestowano trzy roboty, a czwarty został przedstawiony naukowcom. Każdy robot spędził około godziny poruszając się po gruzach i obserwowano ich ruch oraz to, jak dobrze potrafił przedrzeć się przez gruz. Przetestowali roboty na gruzach po katastrofie World Trade Center, aby lepiej przygotować się na podobną katastrofę. Szukali dwóch rzeczy z tymi robotami ratowniczymi. Po pierwsze, jak wykrywać ofiary i niebezpieczne warunki dla ratowników w bardzo zagraconym, niesprzyjającym środowisku. Po drugie, jak zapewnić zasięg czujnika na określonej objętości przestrzeni. W jednej serii testów roboty zostały umieszczone w ciemnych warunkach przypominających miny. Jednak roboty nie były w stanie zlokalizować połowy swoich celów. Pewne zmiany będą musiały zostać wprowadzone, jeśli kiedykolwiek spodziewają się, że te roboty będą działać poprawnie. Ale kiedy już dowiedzą się, czego potrzebują, miejmy nadzieję, że przyniosą wielkie korzyści i będą większym atutem dla ratowników.
Zobacz też
Dalsza lektura
- Robin R. Murphy: Disaster Robotics. MIT Press, Cambridge 2014, ISBN 978-0-262-02735-9 .