Robôs para o resgate: os robôs em miniatura oferecem nova esperança para operações de pesquisa e salvamento

Pequenos robôs de duas rodas, equipados com sensores de alta tecnologia, ajudarão a encontrar sobreviventes mais rapidamente após os desastres. © Universidade de Tohoku, 2023.

Por Michael Allen

Nas 72 horas críticas após um terremoto ou explosão, uma corrida contra o relógio começa a encontrar sobreviventes. Após essa janela, as possibilities de sobrevivência caem acentuadamente.

Quando um poderoso terremoto atingiu o centro da Itália em 24 de agosto de 2016, matando 299 pessoas, mais de 5.000 trabalhadores de emergência foram mobilizados em esforços de busca e resgate que salvaram dezenas dos escombros após as consequências imediatas.

A pressão para se mover rapidamente pode criar riscos para os socorristas, que geralmente enfrentam ambientes instáveis ​​com pouca informação sobre os perigos à frente. Mas esse tipo de trabalho de resgate em breve poderá se tornar mais seguro e mais eficiente, graças a um esforço conjunto dos pesquisadores da UE e dos japoneses.

Apoiando socorristas

Organizações de resgate, institutos de pesquisa e empresas da Europa e do Japão trabalharam juntos de 2019 a 2023 para desenvolver uma nova geração de ferramentas que misturam robótica, tecnologia de drones e detecção química para transformar como as equipes de emergência operam em zonas de desastre.

É uma tecnologia de protótipo que não existia antes.
– Tiina Ristmäe, cursor

Seu trabalho fazia parte de uma iniciativa de pesquisa internacional financiada pela UE de quatro anos chamada Cursor, que incluiu parceiros de seis países da UE, Noruega e Reino Unido. Também incluiu a Universidade de Tohoku, cujo envolvimento foi financiado pela Agência de Ciência e Tecnologia do Japão.

Os pesquisadores esperam que o sofisticado package de resgate que eles desenvolveram ajude os trabalhadores de resgate a localizar sobreviventes presos mais rapidamente, além de melhorar sua própria segurança.

“No campo da busca e resgate, não temos muitas tecnologias que apóiam os socorristas e as tecnologias que temos, têm muitas limitações”, disse Tiina Ristmäe, coordenadora de pesquisa da Agência Federal Alemã de Social Técnica e Vice -Presidente do Fórum Internacional para avançar a First Responder Innovation.

Conheça os bots de resgate

No coração do trabalho do pesquisador, há um pequeno robô chamado Tender Miniaturized Underground Robotic Finder (SMURF). O robô foi projetado para navegar por edifícios desmoronados e pilhas de escombros para localizar pessoas que podem estar presas por baixo.

A idéia é permitir que as equipes de resgate façam mais de seu trabalho remotamente, localizando e encontrando seres humanos das áreas mais perigosas nos estágios iniciais de uma operação de resgate. O Smurf pode ser controlado remotamente pelos operadores que ficam a uma distância segura dos escombros.

“É uma tecnologia de protótipo que não existia antes”, disse Ristmäe. “Não enviamos pessoas, enviamos máquinas – robôs – para fazer o trabalho muitas vezes muito perigoso”.

O Smurf é compacto e leve, com um design de duas rodas que permite manobrar sobre detritos e escalar pequenos obstáculos.

“Ele se transfer e cai profundamente nos detritos para encontrar vítimas, com vários robôs cobrindo toda a pilha de escombros”, disse o professor Satoshi Tadokoro, especialista em robótica da Universidade de Tohoku e um dos principais cientistas do projeto.

A equipe de desenvolvimento testou muitos projetos antes de se estabelecer no protótipo remaining do SMURF.

“Investigamos várias opções-várias rodas ou faixas, robôs voadores, robôs saltadores-mas concluímos que esse design de duas rodas é o mais eficaz”, disse Tadokoro.

Cheirando para sobreviventes

A pequena “cabeça” do Smurf está repleta de tecnologia: câmeras de vídeo e térmicas, microfones e alto-falantes para comunicação bidirecional e um poderoso sensor químico conhecido como sniffer.

Esse sensor é capaz de detectar substâncias que os humanos emitem naturalmente, como C02 e amônia, e podem até distinguir entre indivíduos vivos e falecidos.

Colocada em condições em condições do mundo actual, o sniffer provou fornecer informações confiáveis, mesmo quando cercadas por estímulos concorrentes, como fumaça ou chuva.

De acordo com os socorristas que trabalharam com os pesquisadores, as informações fornecidas pelo sniffer são altamente valiosas: ajuda a priorizar a obtenção de ajuda para aqueles que ainda estão vivos, disse Ristmäe.

Entrega de drones

Para melhorar ainda mais o alcance do SMURF, os pesquisadores também integraram o suporte a drones ao sistema. Os drones personalizados são usados ​​para entregar os robôs diretamente nas áreas onde são mais necessárias – lugares que podem ser difíceis ou perigosos para acessar a pé.

Eu se transfer e cai profundamente nos detritos para encontrar vítimas, com vários robôs cobrindo toda a pilha de escombros.
– Professor Satoshi Tadokoro, Universidade de Tohoku

“Você pode transportar vários robôs ao mesmo tempo e soltá -los em locais diferentes”, disse Ristmäe.

Juntamente com esses drones de entrega, a equipe do cursor desenvolveu uma frota de ferramentas aéreas projetadas para pesquisar e avaliar as zonas de desastres. Um dos drones, apelidado de “nave -mãe”, atua como um centro de comunicações voadoras, vinculando todos os dispositivos no chão ao centro de comando da equipe de resgate.

Outros drones carregam radar de penetração no solo para detectar vítimas enterradas sob os detritos. Drones adicionais capturam imagens de alta definição sobrepostas que podem ser costuradas em mapas 3D detalhados da área afetada, ajudando as equipes a visualizar o format e planejar suas operações de forma mais estrategicamente.

Juntamente com as operações de pesquisa acelerando, essas etapas devem reduzir o tempo que os trabalhadores de emergência gastam em locais perigosos, como edifícios desmoronados.

Testando no campo

O sistema combinado já passou por testes do mundo actual, incluindo testes de campo em larga escala no Japão e em toda a Europa.

Um dos testes mais abrangentes ocorreu em novembro de 2022 em Afidnes, na Grécia, onde toda a gama de tecnologias de cursor foi usada em um cenário de desastre simulado.

Embora ainda não esteja disponível comercialmente, o package de resgate de protótipo despertou interesse world.

“Recebemos centenas de pedidos de pessoas que desejam comprá -lo”, disse Ristmäe. “Temos que explicar que ainda não é implantável, mas a demanda está lá”.

A equipe do cursor espera garantir mais financiamento para aprimorar ainda mais a tecnologia e, eventualmente, trazê -la ao mercado, potencialmente transformando o futuro da resposta a desastres.

A pesquisa neste artigo foi financiada pelo programa Horizon da UE. As opiniões dos entrevistados não refletem necessariamente as da Comissão Europeia. Se você gostou deste artigo, considere compartilhá -lo nas mídias sociais.

Este artigo foi publicado originalmente em Horizon, a revista de pesquisa e inovação da UE.