Rettung des Ertrinkens - die Arbeit von Robotern



Die moderne Robotik ist heute im Großen und Ganzen in vier Hauptkategorien unterteilt:

  • Industrieroboter, stationär oder innerhalb des Betriebsgeländes bewegend,
  • Haushaltsroboter (bisher hauptsächlich durch Staubsauger vertreten),
  • Militärroboter
  • und Roboter zur Unterhaltung.

Natürlich ist diese Aufteilung sehr bedingt. Alle anderen Kategorien befinden sich jedoch immer noch in unterschiedlichem Embryo-Grad. Der Einsatz von Robotern hat in vielen Tätigkeitsbereichen ein großes Potenzial. Die aktive Einführung mechanischer Assistenten wird jedoch immer noch durch eine Reihe von Faktoren und vor allem durch wissenschaftliche und technische Schwierigkeiten eingeschränkt. Gleichzeitig ist die Rettung von Menschen in Gebieten mit großen technologischen Unfällen und Naturkatastrophen einer der vielversprechendsten Bereiche für die Robotik. Dieses Thema wird im Laufe der Jahre immer relevanter.

Die Idee von Rettungsrobotern wie Soldatenrobotern ist absolut nicht neu. Und das Haupthindernis wird hier weniger technisch als vielmehr algorithmisch komplex. Es ist nicht leicht für Menschen, Überlebende zu finden, aber wie kann man Robotern das beibringen? Natürlich kann diese Aufgabe ihnen noch nicht vollständig zugewiesen werden. Trotzdem können Roboter bereits verwendet werden, um einige Probleme bei Such- und Rettungsaktionen zu lösen, und sie können dies schneller und effizienter als Menschen tun.

Lawine


In dieser Situation ist Zeit ein kritischer Faktor. Es gibt nicht mehr als 15 Minuten, um schneebedeckte Menschen zu retten, bis sie an Erstickung sterben. Während dieser Zeit müssen Sie Überlebende auf einem riesigen Gebiet finden, das mit einer instabilen Schneeschicht bedeckt ist, was eine Gefahr für die Retter selbst darstellt. Jetzt nehmen Kletterer bereits einzelne Leuchtfeuer mit und es werden auch Handysignale verwendet. Dies ermöglicht jedoch keine schnelle Suche.

Einer der Versuche, dieses Problem zu lösen, war die Schaffung des Sherpa-Projekts , in dessen Rahmen eine "Roboterplattform" für Bergsuch- und Rettungseinsätze geschaffen wird. Dies ist ein System, das aus drei Arten von ferngesteuerten Robotern besteht:

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

Außerdem wird ein spezieller Behälter verwendet, um Vorräte, Ausrüstung und Drohnen zu transportieren, der auch als Ladegerät dient. Die Sherpa-Plattform erweist sich als ziemlich universell und kann nicht nur bei der Suche nach Lawinen verwendet werden.



Flut


In diesem Fall besteht die Aufgabe der Roboter darin, in einem sehr großen Gebiet nach Überlebenden zu suchen und diese mit den zum Überleben notwendigen Vorräten zu versorgen, bis die Retter eintreffen. Eine Lösung wird vom Projekt Cooperative Robotic Watercraft der Carnegie Mellon University vorgeschlagen . Dabei werden kleine Gruppen kleiner Segelflugroboter eingesetzt, die gemeinsam die angegebenen Quadrate erkunden, über die gefundenen berichten und kleine Lasten liefern.

Die Entwickler haben verschiedene Designoptionen für relativ billige Kunststoffroboter mit Propellern entwickelt. Für die Kommunikation verwenden sie normale Handys auf Android, die Orientierung erfolgt über GPS. Die Roboter sind außerdem mit einer Kamera, Arduino und Sensoren ausgestattet, einschließlich eines Systems zur Wasserentnahme.





Die minimale Bootslänge beträgt 0,6 m, aber die Konstruktion ermöglicht die Skalierung auf ziemlich große Strukturen mit einer Länge von mehreren Metern, die mit ernsthafter Ausrüstung ausgestattet sind, bis hin zu Sonar- und Massenspektrometern. Laut Entwicklern sollte ein Roboter für eine vollständige Suche nicht mehr als 16.000 Quadratmeter haben. m Wasseroberfläche (1,6 ha). Das Erhöhen der Anzahl von Robotern pro Flächeneinheit beschleunigt natürlich die Suche und verbessert die Effizienz.

Erdbeben


Die Zerstörung des Gebäudes bedeutet nicht, dass in den Ruinen niemand zu retten ist. Hier ist jedoch der Zeitfaktor sehr wichtig. Um eine Blockierungskarte zu erstellen und mögliche Durchdringungspunkte zu erkennen, rüsteten die Entwickler der Ryerson University den Multikopter mit einer RGB-D-Kamera aus, mit der nicht nur ein Bild registriert, sondern auch die Entfernung zu Objekten bestimmt werden kann. Eine ähnliche Lösung wurde insbesondere in Microsoft Kinect verwendet. Das System analysiert Bilder von zwei Kameras (Farbe und Tiefe), um Risse, Einbrüche, Öffnungen und Löcher zu erkennen, durch die Überlebende gesucht werden können. Dies berücksichtigt die Größe der Löcher, die Tiefe und die Umgebungsbedingungen.



Unfälle mit toxischen und radioaktiven Freisetzungen


Dies ist wahrscheinlich der am weitesten entwickelte Bereich in der Rettungsrobotik: Es gibt eine ganze Reihe von Robotermodellen auf dem Markt, mit denen Trümmer und Orte untersucht werden können, die für die menschliche Gesundheit und das Leben gefährlich sind. Grundsätzlich handelt es sich um so kleine Maschinen, mit denen sowohl Überlebende unter den Trümmern gesucht als auch die Strahlung und die chemischen Bedingungen im Unfallgebiet überwacht werden können.



Und dieser leistungsstärkere Parosha Cheetah- Roboter kann für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden, von der Beobachtung und Reparatur bis zur Lieferung von Medikamenten, Vorräten und Evakuierung von Personen, da die Tragfähigkeit 110 kg erreicht.







Von den „frischen“ Entwicklungen kann der 670 Kilogramm schwere Octopus-Roboter genannt werden, der mit acht Manipulatoren (mit einer Ladekapazität von 180 kg) ausgestattet ist und im japanischen Kernkraftwerk Fukushima eingesetzt wird. Der Roboter kann unter anderem mit einem Laser zum Schneiden von Stein und Beton sowie einem speziellen Griff zum Arbeiten mit radioaktiven Substanzen ausgestattet werden. Im Allgemeinen ist Octopus ein Mehrzweckroboter, der auch zur Rettung von Überlebenden von Erdbeben, Tsunamis und Bränden geeignet ist.



Ein weiteres Problem, das den weit verbreiteten Einsatz von Robotern bei Rettungseinsätzen verhindert, ist die geringe Zuverlässigkeit von Modellen für den "zivilen" Einsatz. Gleichzeitig sind hochzuverlässige militärische oder spezialisierte Rettungsroboter sehr teuer. Und nur wenige Unternehmen beschließen, mehrere Zehntausend Dollar in ein Gerät zu investieren, das innerhalb weniger Jahre veraltet oder zerstört wird.

Entweder wird die Entwicklung der Rettungsrobotik den Weg der maximalen Kostenreduzierung beschreiten, um Quantität und nicht Qualität zu berücksichtigen, oder wir müssen lange auf die Robotik des Notstandsministeriums warten.

Source: https://habr.com/ru/post/de382073/


All Articles