Da esquerda para a direita: o estagiário de pesquisa Ankush Dhawan e os membros da equipe do laboratório de Lincoln, Chad Council, e Nathaniel Hanson testam um robô de videira em um laboratório. | Fonte: Glen Cooper, MIT Information
Pesquisadores do MIT Lincoln Laboratory, em colaboração com a Universidade de Notre Dame, criaram um robô semelhante à videira que pode se espremer entre os escombros. O robô pode aliviar a carga de emergência após colapsos estruturais desastrosos.
Quando um grande desastre atinge, os atendentes de emergência são responsáveis por procurar pessoas presas sob escombros e extrair cuidadosamente essas vítimas de ambientes perigosos. Esse trabalho cansativo e 24 horas por dia pode se esticar por dias ou semanas, dependendo do tamanho do desastre.
Enquanto robôs pernas Já estão trabalhando em situações de recuperação de desastres para pesquisar os topos dos escombros, eles podem ser danificados em locais apertados e instáveis. A equipe de pesquisa conjunta criou a unidade de observação robótica de encontro de caminho suave, ou broto. Este novo sistema pode manobrar em torno de obstáculos e por pequenos espaços.
O robô suave pode inflar e desviar o ar para se contorcer sob estruturas desmoronadas. O Mit–Notre Dame Os pesquisadores disseram que os atendentes de emergência podem controlá -lo remotamente para explorar, mapear e encontrar rotas ideais de entrada através de detritos. Também foi projetado para ser baixo custo e fácil de operar.
“O ambiente urbano de busca e salvamento pode ser brutal e implacável, onde mesmo a tecnologia mais endurecida luta para operar”, um Conselho de Chad, membro da equipe de broto e membro da equipe técnica da Laboratório Lincolncontado MIT Information. “A maneira elementary de um robô de videira mitiga muitos dos desafios que outras plataformas enfrentam”.
Sprout foi desenvolvido em colaboração com Margaret Coad, professora da Universidade de Notre Dame e graduada no MIT. Ao procurar colaboradores, Nathaniel Hanson – formado em Notre Dame e o líder do grupo – já estava ciente do trabalho de Coad sobre robôs de videira para inspeção industrial.
Os desafios do design MIT enfrentados com o broto
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O broto é composto por um tubo inflável de tecido hermético. O tubo se desenrola de uma base fixa com um motor que controla a implantação. Na ponta do tubo, a equipe montou uma câmera e outros sensores. À medida que o tubo infla, ele se expande em escombros, espremendo passagens apertadas, enquanto seus sensores imagens e mapeiam o ambiente.
Atualmente, o Sprout pode ser operado usando joysticks e uma tela que exibe o feed de câmera do robô. Ele pode implantar até 10 m (3 m) e a equipe está trabalhando para expandi -lo para 7,6 m (7,6 m).
O design flexível do Sprout o torna capaz de entrar em pequenos espaços, mas também apresentou vários desafios técnicos para os pesquisadores. Por exemplo, a equipe teve que criar um sistema de controle que pudesse identificar como aplicar a pressão do ar dentro do robô deformável, para que ele se mova para onde o operador está direcionando para ele.
Além disso, a equipe teve que projetar o tubo para minimizar o atrito enquanto o robô cresce e projeta os controles para a direção.
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Construindo mapas de áreas em colapso e broto de teste
A equipe do MIT disse que está encontrando novas maneiras de aplicar seu robô móvel aos esforços de relevo de desastres, como usar dados capturados pelo teleoperado sistema para criar mapas de vazios subterrâneos.
“Os eventos de colapso são raros, mas eventos devastadores”, disse Hanson. “Na robótica, normalmente desejávamos medições de verdade no solo para validar nossas abordagens, mas elas simplesmente não existem para estruturas em colapso”.
Para resolver esse problema, Hanson e sua equipe fizeram um simulador que lhes permite criar representações realistas de estruturas em colapso e desenvolver algoritmos que mapeiam espaços nulos.
Laboratório Lincoln testou o broto com socorristas no native de treinamento da Força -Tarefa 1 de Massachusetts em Beverly, Massachusetts. Os testes permitiram aos pesquisadores melhorar a durabilidade e portabilidade do robô e aprender a crescer e dirigir o robô com mais eficiência. A equipe está planejando um estudo de campo maior nesta primavera.
“As equipes de busca e salvamento urbanas e os socorristas desempenham papéis críticos em suas comunidades, mas geralmente têm pouco ou nenhum orçamento de pesquisa e desenvolvimento”, disse Hanson. “Este programa nos permitiu empurrar o nível de prontidão da tecnologia de robôs de videira a um ponto em que os respondentes podem se envolver com uma demonstração prática do sistema”.
Sentir em espaços restritos não é um problema exclusivo das comunidades de resposta a desastres, acrescentou. A equipe prevê a tecnologia usada na manutenção de sistemas militares ou infraestrutura crítica com locais difíceis de acessar. O programa inicial se concentrou no mapeamento de espaços vazios, mas o trabalho futuro visa localizar riscos e avaliar a viabilidade e a segurança das operações por meio de escombros.
O Conselho do Chad navega pelo robô através de escombros no native da Força -Tarefa 1 de Massachusetts. | Fonte: Pesquisador do MIT