Um robô que pode ajudar os bombeiros durante emergências internas

Os robôs podem ser assistentes valiosos para a maioria dos socorristas, pois podem ajudá-los a monitorar ou intervir remotamente em áreas inacessíveis ou com risco de vida para humanos. Os bombeiros, que correm alto risco de se machucar durante suas missões, sem dúvida se beneficiariam da assistência de robôs móveis confiáveis.

Pesquisadores da Universidad Rey Juan Carlos e da Universidad Autónoma de Madrid criaram recentemente um robô terrestre autônomo que pode ajudar os bombeiros quando estão lidando com emergências em ambientes fechados. Seu sistema, introduzido no Jornal de Robótica de Campopode permitir que os agentes de emergência de incêndio planejem melhor suas intervenções, abrindo caminhos seguros para acessar as áreas afetadas e apoiá-los durante as evacuações.

“Este trabalho faz parte de um projeto chamado HelpResponder, que visa reduzir as taxas de acidentes e os tempos de missão das equipes de intervenção”, disse Noelia Fernández Talavera, uma das pesquisadoras que realizou o estudo, ao Tech Xplore. “Isto é conseguido usando balizas fixas, drones e robôs terrestres. O robô terrestre foi desenvolvido como parte de um projeto BSc e auxilia equipes de emergência adquirindo parâmetros ambientais em tempo real.”

Estudos recentes que exploram a evolução dos incêndios na Espanha destacam a necessidade de novas tecnologias que possam auxiliar melhor os bombeiros. Esses trabalhos coletaram dados sobre acidentes que afetaram agentes respondentes que realizaram missões em ambientes internos, como colapso de estruturas ou contração de doenças associadas à inalação de gases tóxicos.

“Essas estatísticas revelam a necessidade de os bombeiros conhecerem o ambiente antes de intervir”, disse Talavera. “Todas as informações sobre a localização dos incêndios, a presença de gases nocivos e os possíveis caminhos são relevantes para realizar intervenções mais eficazes e seguras.”

O robô criado por Talavera e seus colegas pode monitorar o ambiente ao seu redor, compartilhando os dados coletados com agentes humanos. Isso é conseguido por meio de vários sensores que podem medir a temperatura, a umidade e a qualidade do ar em um ambiente interno, bem como sua posição e a posição de outros objetos. Esses dados são então salvos em um banco de dados que pode ser acessado remotamente pelos bombeiros por meio de um aplicativo de smartphone.

“O robô tem três modos operacionais para lidar com diferentes cenários”, explicou Talavera. “O modo manual permite que um operador o controle remotamente usando um teclado, joystick ou joypad para gerar comandos de velocidade. O operador também pode controlar o robô de uma visão direta ou por uma interface gráfica do usuário. Neste último caso, a interface deve fornecem informações suficientes para manter sua consciência situacional, como mapa de cena, localização precisa do robô, imagens de sua câmera e assim por diante.”

O segundo modo de operação do robô, apelidado de modo autônomo, permite explorar independentemente um ambiente interno, evitando possíveis obstáculos. Para isso, ele conta com um algoritmo de planejamento de trajetória de cobertura que utiliza os dados coletados pelos sensores integrados para localizar o robô, detectar e identificar obstáculos em seu entorno e guiá-lo por um conjunto de waypoints.

“Em modo autônomo, o robô pode cobrir salas e corredores inteiros, fornecendo informações locais sobre as condições ambientais”, disse Talavera. “Finalmente, o modo de evacuação cria rotas rápidas e seguras em direção aos alvos. Este modo usa o conhecimento prévio da cena para calcular o caminho mais curto da posição atual até o alvo. Esta posição alvo pode ser a saída do prédio ou o local de uma vítima, entre outras coisas.”

O robô dos pesquisadores tem um design modular, o que significa que outros componentes (por exemplo, câmeras térmicas ou outros sensores) podem ser adicionados a ele sem alterar sua configuração central. Além disso, o robô é pequeno e baseado em componentes acessíveis. Isso permite alcançar áreas inacessíveis para agentes humanos, além de facilitar sua implantação em larga escala.

Telavera e seus colegas testaram seu robô em uma série de testes, incluindo simulações e testes no mundo real. Seus resultados foram altamente promissores, pois o robô poderia efetivamente realizar diferentes tarefas, ao mesmo tempo em que desviava de obstáculos de forma autônoma e oferecia um apoio valioso aos bombeiros.

Nas avaliações, o robô conseguiu cumprir diferentes missões em um dia, graças aos seus componentes robustos e boa autonomia de bateria. A equipe também criou simulações do robô que também podem ajudar os bombeiros a se preparar para futuras intervenções em ambientes internos, ajudando-os a identificar os caminhos mais eficientes e seguros para chegar a um local desejado ou simplesmente praticar o uso do robô.

“Desenvolvemos nosso sistema em colaboração com seus usuários finais e o validamos em cenários altamente realistas”, disse Talavera. “Os testes reais foram realizados no Centro Unificado de Segurança de Alcorcón, em colaboração com o Corpo de Bombeiros dessa cidade. e desvia de obstáculos, para que os bombeiros possam tomar decisões rápidas com base nos dados obtidos e gerar uma estratégia de intervenção.”

O robô criado por Talavera e seus colegas poderá em breve ser empregado e testado por outros corpos de bombeiros. Além disso, poderia inspirar a criação de sistemas robóticos semelhantes projetados para auxiliar outros socorristas, incluindo policiais ou equipes que completam missões de busca e resgate.

“Os próximos passos em nossa pesquisa serão melhorar o sistema de navegação autônoma integrando o ROS e aprimorar o simulador para reproduzir cenários dinâmicos onde o fogo e a fumaça avançam da mesma forma que fariam em situações reais”, acrescentou Talavera. “Também está sendo desenvolvida uma plataforma web que engloba diferentes tecnologias para que os dados coletados pelo robô, drones e beacons possam ser analisados ​​simultaneamente. Assim o sistema ficará mais fácil de usar e mais valioso para a emergência.”

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