Geekly articles weekly

إنقاذ الغرق - عمل الروبوتات



تنقسم الروبوتات الحديثة اليوم ، إلى حد كبير ، إلى أربع فئات رئيسية:

  • الروبوتات الصناعية ، الثابتة أو المتحركة داخل المباني ،
  • الروبوتات المنزلية (حتى الآن ممثلة بشكل رئيسي بالمكانس الكهربائية) ،
  • الروبوتات العسكرية
  • والروبوتات للترفيه.

بالطبع ، هذا التقسيم مشروط للغاية. لكن جميع الفئات الأخرى لا تزال في حالة بدرجات متفاوتة من الجنين. استخدام الروبوتات له إمكانات كبيرة في العديد من مجالات النشاط. لكن الإدخال النشط للمساعدين الميكانيكيين لا يزال مقيدًا بعدد من العوامل ، والصعوبات العلمية والتقنية في المقام الأول. وفي الوقت نفسه ، يعد إنقاذ الأشخاص في مناطق الحوادث التكنولوجية الكبرى والكوارث الطبيعية من أكثر المجالات الواعدة للروبوتات. أصبح هذا الموضوع أكثر أهمية على مر السنين.

إن فكرة إنقاذ روبوتات ، مثل روبوتات الجنود ، ليست فكرة جديدة على الإطلاق. والعقبة الرئيسية هنا لا تصبح تقنية بقدر تعقيد الخوارزميات. ليس من السهل على الناس العثور على ناجين ، ولكن كيف يمكن تعليم الروبوتات ذلك؟ بالطبع ، لا يمكن حتى الآن تكليفهم بهذه المهمة. ولكن مع ذلك ، يمكن استخدام الروبوتات بالفعل لحل بعض المشاكل أثناء عمليات البحث والإنقاذ ، ويمكنها القيام بذلك بشكل أسرع وأكثر كفاءة من البشر.

انهيار ثلجي


في هذه الحالة ، الوقت عامل حاسم. لا يوجد أكثر من 15 دقيقة لإنقاذ الأشخاص المغطاة بالثلوج ، حتى يموتوا بسبب الاختناق. خلال هذا الوقت ، تحتاج إلى العثور على ناجين في منطقة ضخمة مغطاة بطبقة غير مستقرة من الثلج ، مما يشكل خطرًا على رجال الإنقاذ أنفسهم. الآن يأخذ المتسلقون بالفعل منارات فردية معهم ، كما يتم استخدام إشارات الهاتف المحمول. ولكن لا يزال هذا لا يسمح بالبحث السريع الكافي.

كانت إحدى محاولات حل هذه المشكلة إنشاء مشروع شيربا ، الذي تم في إطاره إنشاء "منصة روبوتية" لعمليات البحث والإنقاذ في الجبال. هذا نظام يتكون من ثلاثة أنواع من الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو:

  • , . .
  • -, , , , . .
  • , -. , . .

أيضا ، يتم استخدام حاوية خاصة لنقل الإمدادات والمعدات والطائرات بدون طيار ، والتي تعمل أيضًا كشاحن. تبين أن منصة Sherpa عالمية تمامًا ، ويمكن استخدامها ليس فقط عند البحث بعد الانهيارات الثلجية.



الفيضان


في هذه الحالة ، تتمثل مهمة الروبوتات في البحث عن ناجين في منطقة كبيرة جدًا وتزويدهم بالإمدادات اللازمة للبقاء حتى وصول رجال الإنقاذ. تم اقتراح حل من خلال مشروع جامعة روبوتية تعاونية مائية روبوتية جامعة كارنيجي ميلون . وهي تنطوي على استخدام مجموعات صغيرة من الروبوتات الشراعية الصغيرة التي تدرس معا المربعات المعينة ، والإبلاغ عن العثور على وتسليم حمولات صغيرة.

ابتكر المطورون العديد من خيارات التصميم للروبوتات البلاستيكية الرخيصة نسبيًا والمجهزة بمراوح. للاتصال ، يستخدمون الهواتف المحمولة العادية على Android ، ويتم التوجيه باستخدام GPS. كما تم تجهيز الروبوتات بكاميرا وأردوينو وأجهزة استشعار ، بما في ذلك نظام لأخذ عينات من المياه.





يبلغ الحد الأدنى لطول القارب 0.6 متر ، لكن التصميم يسمح بتوسيع الهياكل الكبيرة جدًا بطول عدة أمتار ، ومجهزة بمعدات خطيرة ، حتى السونار ومقاييس الطيف الكتلي. وفقًا للمطورين ، للبحث الكامل ، يجب ألا يزيد الروبوت الواحد عن 16000 متر مربع. م من سطح الماء (1.6 هكتار). وبطبيعة الحال ، فإن زيادة عدد الروبوتات لكل وحدة مساحة يسرع البحث ويحسن الكفاءة.

هزة أرضية


تدمير المبنى لا يعني أنه ليس هناك من ينقذ في الأنقاض. ومع ذلك ، هنا عامل الوقت مهم جدا. لتجميع خريطة الانسداد والكشف عن نقاط الاختراق المحتملة ، قام مطورو جامعة رايرسون بتجهيز المروحية المتعددة بكاميرا RGB-D قادرة على ليس فقط تسجيل صورة ، ولكن أيضًا تحديد المسافة إلى الكائنات. تم استخدام حل مماثل ، على وجه الخصوص ، في Microsoft Kinect. يقوم النظام بتحليل الصور من كاميرتين (اللون والعمق) للكشف عن الشقوق والانحدارات والفتحات والثقوب التي يمكن من خلالها البحث عن الناجين. هذا يأخذ في الاعتبار حجم الثقوب والعمق والظروف البيئية.



الحوادث التي تنطوي على الإطلاقات السامة والمشعة


ربما تكون هذه المنطقة الأكثر تطورًا في مجال الروبوتات الإنقاذ: هناك عدد غير قليل من نماذج الروبوتات في السوق مصممة لدراسة الحطام والأماكن التي تشكل خطراً على صحة الإنسان والحياة. بشكل أساسي ، هذه آلات صغيرة يمكن استخدامها للبحث عن ناجين تحت الأنقاض ومراقبة الإشعاع والوضع الكيميائي في منطقة الحادث.



ويمكن استخدام هذا الروبوت الأكثر قوة Parosha Cheetah في مجموعة متنوعة من المهام ، من المراقبة والإصلاح إلى توصيل الأدوية والإمدادات وإجلاء الأشخاص ، حيث تبلغ القدرة الاستيعابية 110 كجم.







من بين التطورات "الجديدة" ، يمكن استدعاء روبوت الأخطبوط الذي يبلغ وزنه 670 كيلوجرام ، والمجهز بثمانية مناورات (بسعة تحميل تبلغ 180 كيلوجرامًا) ويستخدم في محطة فوكوشيما اليابانية للطاقة النووية. من بين أمور أخرى ، يمكن تجهيز الروبوت بالليزر لقطع الحجر والخرسانة ، بالإضافة إلى قبضة خاصة للعمل مع المواد المشعة. بشكل عام ، الأخطبوط هو روبوت متعدد الأغراض ، وهو مناسب أيضًا لإنقاذ الناجين من الزلازل وأمواج التسونامي والحرائق.



هناك مشكلة أخرى تمنع الاستخدام الواسع للروبوتات في عمليات الإنقاذ وهي الموثوقية المنخفضة للنماذج المصنعة للاستخدام "المدني". في الوقت نفسه ، فإن روبوتات الإنقاذ العسكرية أو المتخصصة عالية الموثوقية باهظة الثمن. وقررت منظمات قليلة استثمار عشرات الآلاف من الدولارات في جهاز سيصبح عتيقًا أو ينهار في غضون سنوات.

لذا فإن تطوير الروبوتات الإنقاذية سوف يسير على درب الحد الأقصى من التكلفة من أجل أخذ الكمية ، وليس الجودة ، أو سيتعين علينا الانتظار لفترة طويلة للحصول على الروبوتات من وزارة الطوارئ.

Source: https://habr.com/ru/post/ar382073/

More articles:


All Articles