Робот спасатель своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 05.10.2024

Форум про роботов и робототехнике. Обсуждаем, конструируем из подручных средств или на 3D-принтере и программируем роботов на ардуино и из лего . Рассуждаем о развитие науки и техники в промышленности России, Японии и других стран! Высказывайте своё мнение о статьях, оставляйте комментарии на тему искусственного интеллекта , LEGO конструирования . Задавайте любые вопросы и ставьте задачи. Вместе будем их решать! Делитесь наработками своих роботов!

Предупреждение о пожаре
Предупреждение об утечке бытового газа
Анимация глаз
Анимация улыбки
Проигрывание музыки
Движение по заданной программе.

Идея поисково-спасательных роботов возникла в начале 1980-х годов. Тем не менее, до 1990-х годов в этой области не было реального развития. Хотя роботы широко не используются в реальных ситуациях поиска и спасания, на данный момент разработка в этой области представляется весьма перспективной.

В первый момент все может показаться довольно простым - нам нужны роботы, которые могли бы проникнуть в обломки и найти людей под ними. Хотя эта задача сама по себе довольно сложна, поиск и спасение намного шире. Существует множество возможных ситуаций и различных задач, которые могут выполнять роботы.

Поисковые и спасательные ситуации

Есть много вещей, которые могут пойти не так и повлиять на определенную часть населения. Могут быть пожары, цунами, землетрясения и техногенные катастрофы, такие как Чернобыль или 9/11. Некоторые из этих бедствий могут создавать подобные последствия; некоторые, с другой стороны, могут быть совершенно уникальными. Двумя наиболее распространенными случаями являются поиск и спасение в городах (US & R, USAR) и поиск и спасение в широкой области. Эти ситуации могут быть вызваны как мужчинами, так и природой. Землетрясение, а также бомбардировка могут создать ситуацию USAR. Обычно, когда речь идет о ситуации поиска и спасения в городской среде, спасатели должны иметь дело с разрушенными зданиями, жертвами, оказавшимися под обломками, и другими проблемами, уникальными для такой среды. Кроме того, следует отметить, что беспроводная связь может быть серьезно нарушена из-за большого объема стали в щебне.

С другой стороны, широкомасштабные поисково-спасательные ситуации обычно вызваны стихийными бедствиями, такими как наводнения и пожары. В этих случаях для поиска жертв требуется большое количество небольших и средних зданий. Обычно в этих ситуациях коэффициент выживаемости намного выше по сравнению с USAR. Возможны также другие поисково-спасательные ситуации, такие как поиск и спасение на водной основе и в пустыне. Водный S & R занимается наводнениями или дорожно-транспортными происшествиями. Wilderness S & R занимается поиском людей, погибших в пустыне. Конечно, эти ситуации могут значительно перекрываться. Землетрясение может повлиять на обширную территорию, разрушающую город, разрушение плотины и нарушение связи с некоторыми туристами. В этом случае это землетрясение вызовет все вышеупомянутые ситуации. Хорошо, может, я немного преувеличил, но вы поняли.

Возможны и другие ситуации, такие как воздушное и морское S & R. Спасательные роботы в настоящее время разрабатываются и тестируются в основном в вышеупомянутых ситуациях. Иногда говорят, что происходят антропогенные катастрофы и стихийные бедствия. Как правило, человеческие бедствия, как говорят, создают ситуации USAR во время стихийных бедствий - ситуации, которые я назвал широкомасштабной S & R. Я решил использовать вышеупомянутое подразделение, потому что человек может начать лесной пожар, и землетрясение может разрушить здание. Однако есть некоторые отличительные черты, когда речь идет об искусственных катастрофах. Они могут включать в себя обращение с опасными материалами, радиацией и другими неприятными вещами, считая Чернобыль.

Задачи под рукой и подходящие роботы

Итак, вы хотели бы знать, какие задачи могут быть предприняты поисковыми и спасательными роботами для помощи спасателям. Несмотря на то, что на месте спасания есть много задач, роботы должны использоваться там, где человеческие или собачьи спасатели бессильны или где роботы могут выполнять задачи под рукой более эффективно. Разведывательная и картографическая деятельность является особенно важной задачей в ситуациях спасения в больших районах, создаваемых стихийными бедствиями. В этих ситуациях необходима оценка ситуации для успешного запуска поисково-спасательных миссий. В этой задаче беспилотные летательные аппараты могут быть очень полезными.

Поиск - еще одна важная задача. Сначала жертвы должны быть найдены, чтобы спасти их. Чтобы использовать роботы для поиска в ситуациях S & R в широкой области, им нужно будет сделать работу как минимум так же эффективно, как люди. Возможно ли это спорный вопрос. Однако есть большие надежды, что роботы будут помогать поисковым миссиям в городских поисково-спасательных ситуациях в обозримом будущем. Небольшие беспилотные наземные транспортные средства могут проникать в щебень глубже, чем люди или спасатели собак, что позволяет спасателям быстрее находить жертв. Другие ситуации проникновения щебня. Способность роботов проникать в щебень может быть использована и для других целей. Эта способность может быть использована для оказания помощи в структурном обследовании щебня, обеспечивая более полное и полное представление. Также с помощью этой способности можно было бы получить медицинскую оценку на месте. Удаление щебня и помощь в изъятии пострадавших. Операции по удалению щебня в поисково-спасательных ситуациях значительно отличаются от операций по удалению щебня при строительстве или сносе. Тем не менее, спасательные роботы и экзоскелеты могут использоваться для спасения спасателей в этой задаче.

Фактические заявки и исследовательские работы

Хотя потенциал этой области огромен, насколько мне известно, фактическое применение не широко распространено. На этом снимке есть дистанционно управляемые подводные аппараты, такие как VideoRay. Такие устройства довольно широко распространены. Также некоторые БПЛА, такие как Predator, были добавлены в реальное приложение. Тем не менее спасательные роботы еще не используются спасательными группами на сайтах USAR. Это связано с общим подозрением и недостаточно развитыми технологиями. В настоящий момент для работы спасательного робота требуется команда не менее 2-3 человек.

Этот четырехгусеничный спасатель на первый взгляд похож на любимого героя детского фольклора - гроб на семи колесиках. Но в отличие от последнего, японский робот очень добр: он умеет вывозить даже 110-килограммовых людей из эпицентра пожара , преодолевать препятствия из горящих балок и кирпичей. Робот при этом следит за состоянием пассажира и прикрывает его от неблагоприятных условий среды.

Рука помощи горнякам

Мы сотни раз слышали в новостях о том, как люди опасной профессии - шахтеры - терпят бедствие за завалами. Теперь к ним на выручку спешат не только коллеги-горняки, но и робот-спасатель V2 . Оборудованный мощным манипулятором и осветительными приборами робот может пройти до полутора километров в опасных для человека туннелях, вызволяя пострадавших от аварии.

Очередной участник нашего марша спасателей даже не умеет ходить. Зато он отлично летает на четырех моторчиках: в случае стихийного бедствия и полного разрушения коммуникаций этот робот способен высоко взлететь с крыши и обеспечить очень дальнюю связь. Опасающиеся зомбипокалипсиса граждане могут приобрести "летучую антенну" всего за 300 евро. А батарею - еще за 1000, и ее хватит на целых 20 минут. Да уж, АКМ намного дешевле.

Выручательный "медведь"

Этот роботизированный спасатель по комплекции напоминает кентавра, но называется BEAR ("медведь"; сокращение от Battlefield Extraction Assist Robot - "робот, помогающий выбраться с поля боя". В современных войнах число раненых значительно превышает количество убитых, а санитары, выползая за ранеными, еще больше увеличивают это число. В отличие от людей-санитаров, BEAR быстр, ловок, бронирован и четверорук.

Спасатели Малибу

Еще один неходячий участник марша спасателей - водный робот Seascout . Он спасает на водах: если тонущий человек найдет силы нажать тревожную кнопку, робот отправится к нему на помощь по сигналам GPS и заберет в уютную кабинку с освещением, теплом и радиосвязью. К сожалению, в отличие от живого спасателя Seascout не может спасти потерявшего сознание человека, и не располагает грудью, как у Памелы Андерсон .

Спаситель Интернета

Робот SMAVNET , который выглядит как игрушка - это и есть самолет-игрушка. Но задача у него очень важная: в случае чего, он должен спасти. Интернет . Скоро интернет-коммуникации вытеснят всех конкурентов (подобно тому, как Skype убивает телефонию), и тогда в случае падения Сети мы станем беспомощными. На выручку придут сотни беспилотников SMAVNET, которые взмоют в небо и вернут человечеству связь.

Паук-разведчик

Прежде чем спасать людей, нужно их обнаружить. Этим должен заниматься придуманный нашим соотечественником, промышленным дизайнером Игорем Лобановым, маленький паукообразный робот Isopod . На голове у него камера, а маленькие размеры помогут проникнуть под завалы. Если бы автор назвал свое детище " наноботом ", мы бы уже видели Isopod вживую - а пока что он только в концепте.

Трансформеры-спасатели на марше

Спасать нужно не только людей, но и автомобили - особенно если ты так похож на машинного супергероя-трансформера, как робот T-52 Enryu . 3,5 метровый гигант, смонтированный на основе бульдозера, обладает 5-метровыми руками, которыми может раскапывать и доставать машины из снега, а еще - предотвращать обвалы, расчищая сугробы по краям дорог "вручную".

Спасатель из обломков

Благодаря своим двум парам гусениц, поисковый робот TARDEC становится самым вездеходным из спасателей. Он может переваливаться через обломки зданий, например, после землетрясения и спасать людей там, где обычные машины спасуют.

Скромный герой

А этот спасатель достоин особой награды - за скромность: у него даже нет собственного имени. Не требуя наград, не рассчитывая на славу безымянный трудяга просто и тихо увозит людей из беды в безопасное место. Пожалуй, такие роботы пригодились бы в нашей стране, чтобы уберечь любителей выпить от болезней, связанных с ночевкой на асфальте.

На этом марш спасателей - роботов объявляется закрытым. Всем его участникам выносится благодарность за самоотверженное спасение людей из беды и вручается медаль "Спасибо" третьей степени.

Для сотрудников МЧС не существует преград, когда речь заходит о спасении человеческой жизни, — они готовы пройти и огонь, и воду, порой жертвуя своим здоровьем.

Возможно, уже в самом скором времени проблема безопасности самих спасателей будет решена с помощью антропоморфного робота Федора, который должен появиться на службе чрезвычайного ведомства. Дерзкая разработка российских ученых должна стать не только вспомогательным инструментом для спасателей, но и своеобразным телохранителем для тех, кто в своей работе рискует собой.

Фото: мчс россии

Эра роботов

Работа спасателя — одна из самых сложных и зачастую опасных. Сотрудники чрезвычайного ведомства, несмотря на поддержку своих коллег, наличие новейшего оборудования и самой лучшей экипировки, тем не менее каждый день подвергают свою жизнь опасности. В любой момент спасатели, будь то тушение пожара, разбор завалов в результате землетрясений или схода снежных лавин, сами могут стать заложниками стихии.

Для того чтобы сделать будни профессионалов менее опасными, в МЧС предложили положиться на технику. Так, глава чрезвычайного ведомства Владимир Пучков неоднократно подчеркивал значимость новейших разработок для чрезвычайного ведомства и заявлял о необходимости идти в ногу со временем.

— Мы планируем внедрять новые технологии экипировки и оснащения. Рассчитываем, что уже завтра все это будет на службе у МЧС России, — говорил в свое время глава ведомства.

Как показывает практика, сотрудники чрезвычайного ведомства как никто другой нуждаются в таких роботах-помощниках. Ведь порой от спасателя требуется элементарное усилие — перекрыть кран, поставить заплатку или заварить трубу, чтобы избежать катастрофических последствий от ЧС. Однако осуществить эти простые действия порой невозможно из-за угрозы жизни спасателя, связанной с повышенным радиационным фоном, агрессивной химической средой, вероятностью подрыва, а иногда и просто слишком опасных условий, например угрозы обвала или огня.

Любопытно, что изначально чрезвычайный робот был известен под именем Аватар. Впрочем, очень скоро он стал более профессиональным и получил новое имя — Федор (FEDOR — Final Experimental Demonstration Object Research, в переводе — Финальный экспериментальный демонстрационный объект исследований).

Фото: мчс россии

Что может чрезвычайный Федор?

Итак, как же работает усовершенствованная машина-спасатель? На что способен человекообразный робот Федор?

Начнем с того, что Федор работает в паре с оператором в режиме дистанционного управления. Дистанционное управление осуществляется от специального костюма, считывающего тонкую моторику конечностей спасателя-оператора.

Но и это, как оказалось, не все. Оператор может не только чувствовать, но и видеть глазами робота. Разработчики постарались и оснастили Федора видеокамерами, тепловизором высокого качества с большим углом обзора, а также лидарной системой. Камеры передают стереоскопическое изображение, передаваемое на 3D-дисплей шлема.

Помимо дистанционного копирования движений оператора Федор сможет распознавать и выполнять голосовые команды человека. Таким образом, оператору не нужно нажимать никакие кнопки, а достаточно просто произнести команду. Чтобы удостовериться в том, что она была воспринята правильно, робот ее повторяет и только после этого приступит к ее выполнению.

— Да, наш робот, в отличие от других, может не только садиться и выходить из автомобиля, но и управлять им, — подтвердил ученый-разработчик. — Мы научили его этому на случай, если ему придется прибывать к месту чрезвычайной ситуации самостоятельно.

Кроме того, он может пилить, орудовать шуруповертом, дрелью, пользоваться огнетушителем и аварийно-спасательным инструментом, поднимать (в том числе тяжелые) предметы.

Впрочем, перечисленные полезные характеристики на умении пользоваться огнетушителями и шуруповертами не заканчиваются. Робот Федор также умеет филигранно делать… уколы, ходить со скоростью человека и даже ползать. Кстати, последний навык оказался большой редкостью, которой наделены единицы машин.

— Умение российского робота ползать — это его особенность. Дело в том, что его зарубежные коллеги не умеют запрокидывать голову робота наверх, что не позволяет им полноценно дублировать движения оператора. А наш, русский Федор, умеет, — пояснил ученый-разработчик.

Создатели чудо-техники также постарались, чтобы их детище было ловким и максимально точным в своих движениях.

Первый экзамен

Кстати, после того как робот успешно прошел все экзамены, вице-премьер Дмитрий Рогозин не удержался и опубликовал на своей страничке в одной из социальных сетей видео испытаний Федора.

— Потенциальному оператору, чтобы научиться управлять роботом, нужно погрузиться в определенную среду, почувствовать робота. Грубо говоря, оператор может случайно потянуться почесать затылок, а робот, копируя его действия, снесет себе полголовы. Это надо все учитывать, — поделился ученый.

Тем не менее разработчики надеются, что сотрудничество между роботами и спасателями будет быстро налажено и Федор сможет показать себя с самой лучшей стороны не только на испытательной площадке, но и в реальных условиях.

Будущее роботов

Несмотря на ошеломительный успех, разработчики останавливаться на достигнутом не намерены. Впрочем, вытащить из них информацию о планах по совершенствованию чрезвычайного робота невозможно. Говорят, тайна. Однако кое-что разведать все же удалось.

Например, ученые подумывают в перспективе создать аварийно-спасательный робототехнический мобильный комплекс. Что это? Это почти целая мини-лаборатория, которая будет самостоятельно проводить поисково-спасательные и аварийно-спасательные работы в опасной для жизни человека среде.

Ну а пока же Федор нужен на Земле, где каждый день за жизни людей отважно борются спасатели.

Читайте также: