Спасательный робот

Демонстрация спасательного робота LUF-60.

Робот -спасатель — это робот, предназначенный для помощи в поиске и спасении людей. Они могут оказывать помощь в спасательных операциях, проводя поиск, картографирование , расчистку завалов, доставку припасов, оказание медицинской помощи или эвакуацию пострадавших.

Роботы-спасатели использовались в спасательных операциях и реагировании на теракты 11 сентября , ядерную катастрофу на Фукусиме-дайити и землетрясение в Аматриче в 2016 году , хотя и с сомнительным успехом. Существует несколько проектов, таких как TRADR и SHERPA, посвященных дальнейшему развитию технологий спасательных роботов.

Варианты использования

9/11

Роботы-спасатели использовались при поиске жертв и выживших после терактов 11 сентября в Нью-Йорке.

Во время катастрофы 11 сентября впервые были испытаны роботы-спасатели. Их отправили в завалы искать выживших и тела. Роботам было трудно работать среди развалин Всемирного торгового центра , и они постоянно застревали или ломались. С тех пор сформировалось много новых идей о роботах-спасателях. Инженеры и ученые пытаются изменить формы роботов и перевести их с колес на бесколесные. «Если мы хотим, чтобы поисковые и спасательные роботы получили широкое распространение менее чем через 14 лет, необходимо мощное государственное финансирование и поддержка. ” Это означает, что без помощи правительства технологии для этих устройств недоступны или они стоят слишком дорого. Эти роботы очень важны в сценариях стихийных бедствий и, мы надеемся, приведут к переменам к лучшему.

Ядерная катастрофа на Фукусиме-дайити

Смотрите также: Ядерная авария на Фукусиме

Роботы

Био-вдохновленный

• Дэниел Голдман, биофизик из Технологического института Джорджии , начал создавать робота, который Пиоре говорит: «Это меньше похоже на квадроцикл, а больше на ящерицу -песчанку ». Голдман потратил много времени на исследование и изучение движений ящериц-песчанок и пытался развить это в своей собственной роботизированной идее. Пиоре утверждает, что его робот сможет «зарываться глубже или пробираться обратно на поверхность». совсем как ящерица-песчанка. Это будет полезно во многих сценариях стихийных бедствий. Goldman пытается разработать этого робота, чтобы он мог маневрировать по такой местности, как завалы, как во время катастрофы во Всемирном торговом центре.
• Мерфи заявляет, что большинство спасательных роботов не тестируются в реальных жизненных ситуациях, а скорее в ситуациях, с которыми робот может справиться. Возможные решения этих проблем предлагает доцент кафедры робототехники Хоуи Чозет. работает дальше. Чосет работает над созданием «робота-змеи». Эти роботы-змеи представляют собой «тонкие безногие устройства с множеством суставов». Эти роботы-змеи будут использоваться в местах, куда не могут пройти обычные колесные роботы. Технология все еще нуждается в некоторой доработке, и испытания, которые с ними проходят, не проходят идеально. Большинство испытаний и исследований помогают Choset улучшить этих роботов-змей. «Большие исследования на животных помогли бы», — говорит Чозет. Робот основан на змеях и их движениях, но, учитывая, что змеи состоят из 200 костей, а робот — из 15 звеньев, возникают проблемы с функциональностью.

Поисково-спасательные проекты

ТРЕЙДЕР

Использование проверенной на практике методологии проектирования, ориентированной на пользователя. , ТРАДР разрабатывает новую науку и технологию для команд человека и робота, чтобы помочь в городских поисково-спасательных операциях по реагированию на стихийные бедствия, которые растягиваются на несколько вылетов в миссиях, которые могут занять несколько дней или недель. Новая технология делает опыт реагирования на чрезвычайную ситуацию с помощью робота постоянным. Различные виды роботов сотрудничают с членами команды людей, чтобы исследовать или обыскивать место стихийного бедствия, а также собирать физические образцы с места происшествия. В рамках этих совместных усилий TRADR позволяет команде постепенно развивать свое понимание зоны бедствия с помощью нескольких, возможно, асинхронных вылетов (постоянные модели среды), чтобы улучшить понимание членами команды того, как работать в этом районе (постоянные модели действий нескольких роботов). ), а также улучшить командную работу (постоянное взаимодействие человека и робота). TRADR фокусируется на сценарии промышленной аварии, но технология в равной степени применима и для использования роботов в других сценариях стихийных бедствий, чрезвычайных ситуаций и городских поисково-спасательных операций (USAR), таких как помощь при землетрясении, как и развертывание роботов TRADR в Аматриче, Италия, в сентябре. 1 января 2016 года.

ШЕРПА

Целью SHERPA является разработка смешанной наземной и воздушной роботизированной платформы для поддержки поисково-спасательных операций в реальной агрессивной среде, такой как альпийский сценарий.

Технологическая платформа и сценарий спасения в горах дают возможность обратиться к ряду исследовательских тем, касающихся познания и контроля, имеющих отношение к вызову.

Что делает проект потенциально очень богатым с научной точки зрения, так это неоднородность и возможности, которыми обладают разные участники системы SHERPA: «человек»-спасатель — это «занятой гений», работающий в команде с наземным транспортным средством, а «умный осел» и с воздушными платформами, т.е. «обученные осы» и «патрулирующие ястребы». Действительно, исследовательская деятельность сосредоточена на том, как «занятой гений» и «животные ШЕРПА» взаимодействуют и сотрудничают друг с другом, обладая своими особенностями и возможностями, ради достижения общей цели.

Систему SHERPA характеризует сочетание расширенных возможностей управления и когнитивных возможностей, целью которых является поддержка спасателя путем улучшения его осведомленности о месте спасения даже в сложных условиях, когда «гений» часто «занят» спасательной деятельностью (и, следовательно, не может контролировать ситуацию). платформа). Таким образом, упор делается на надежную автономию платформы, приобретение когнитивных способностей, стратегии сотрудничества, естественное и неявное взаимодействие между «гением» и «животными SHERPA», которые мотивируют исследовательскую деятельность.

ИКАРУС

Внедрение беспилотных поисково-спасательных средств может стать ценным инструментом для спасения человеческих жизней и ускорения процесса поиска и спасания (SAR). ICARUS концентрируется на разработке беспилотных технологий SAR для обнаружения, определения местоположения и спасения людей.

Существует обширная литература об исследованиях в области разработки беспилотных средств поиска и спасения. Однако эти исследовательские усилия контрастируют с практической реальностью в этой области, где беспилотным поисково-спасательным инструментам очень трудно найти путь к конечным пользователям.

Проект ICARUS решает эти проблемы, стремясь сократить разрыв между исследовательским сообществом и конечными пользователями путем разработки набора интегрированных компонентов для беспилотных поисково-спасательных операций.

После землетрясений в Аквиле, Гаити и Японии Европейская комиссия подтвердила, что существует большое несоответствие между (робототехникой), разработанной в лаборатории, и использованием такой технологии на местности для поисково-спасательных операций (SAR) и кризисное управление. Таким образом, Генеральный директорат по предпринимательству и промышленности Европейской комиссии решил профинансировать ICARUS, исследовательский проект (глобальный бюджет: 17,5 млн евро), целью которого является разработка роботизированных инструментов, которые могут помочь «человеческим» группам кризисного реагирования.

DARPA Robotics Challenge (ДРК)

Стратегический план Министерства обороны предусматривает, что Объединенные силы будут проводить гуманитарные операции, операции по оказанию помощи при стихийных бедствиях и связанные с ними операции. Некоторые стихийные бедствия из-за серьезного риска для здоровья и благополучия спасателей и гуманитарных работников оказываются слишком велики по масштабу или размаху для своевременного и эффективного реагирования человека. DARPA Robotics Challenge (DRC) стремится решить эту проблему, продвигая инновации в роботизированных технологиях под управлением человека для операций по реагированию на стихийные бедствия.

Основной технической целью ДРК является разработка управляемых человеком наземных роботов, способных выполнять сложные задачи в опасных, деградированных, созданных человеком средах. Конкуренты в ДРК разрабатывают роботов, которые могут использовать стандартные инструменты и оборудование, обычно доступные в среде обитания человека, от ручных инструментов до транспортных средств.

Для достижения своей цели ДРК продвигает современные технологии контролируемой автономии, мобильности всадников и спешившихся, а также ловкости, силы и выносливости платформы. Улучшения в контролируемой автономии, в частности, направлены на то, чтобы обеспечить лучший контроль над роботами со стороны неопытных супервайзеров и обеспечить эффективную работу, несмотря на ухудшенную связь (низкая пропускная способность, высокая задержка, прерывистое соединение).

Программа R4

Пятнадцать ученых со всего мира были собраны в команду специалистов по поиску и спасанию из Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям штата Индиана. Их собрали для поиска проблем с роботами-спасателями. Вместе они составили программу R4. Это роботы-спасатели для исследований и реагирования. Это трехлетний грант, предназначенный для улучшения технологий спасательных роботов и производительности человека. За это время были протестированы три робота, а четвертый был представлен ученым. Каждый робот провел около часа, перемещаясь по завалам, и наблюдали за их движением и тем, насколько хорошо они смогли пробраться сквозь завалы. Они протестировали роботов на развалинах после катастрофы Всемирного торгового центра, чтобы лучше подготовиться к подобной катастрофе. С помощью этих роботов-спасателей они искали две вещи. Во-первых, как обнаружить жертвы и небезопасные условия для спасателей в сильно загроможденной, неблагоприятной среде. Во-вторых, как обеспечить сенсорное покрытие определенного объема пространства. В одной из серий испытаний роботы были помещены в темные, похожие на мины условия. Однако роботы не смогли обнаружить половину своих целей. Если они когда-нибудь ожидают, что эти роботы будут работать должным образом, необходимо будет внести некоторые изменения. Но как только они поймут, что им нужно, мы надеемся, что они послужат великой цели и станут большим подспорьем для спасателей.

См. также

• Поиск и спасение
• Соревнования роботов-спасателей

Дальнейшее чтение

• Робин Р. Мерфи: Робототехника стихийных бедствий. MIT Press, Кембридж, 2014 г., ISBN   978-0-262-02735-9 .

Внешние ссылки

• Центр роботизированного поиска и спасения