Robot hỗ trợ lính cứu hỏa lập kế hoạch hành động khi cháy nhà

[TinNhanh247]

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rey Juan Carlos và Đại học Autónoma de Madrid mới đây đã chế tạo thành công một robot mặt đất tự động có thể hỗ trợ lính cứu hỏa khi xảy ra các trường hợp khẩn cấp do cháy nhà.

Robot có thể giúp lính cứu hỏa dò đường, lập bản đồ cứu hộ khi cháy nhà. Ảnh: Fernández Talavera và các cộng sự.

Robot này sẽ là trợ thủ đắc lực cho lực lượng cứu hộ, cứu nạn trong khi làm nhiệm vụ, vì chúng có thể giúp họ giám sát hoặc can thiệp từ xa vào những khu vực không thể tiếp cận hoặc đe dọa tính mạng con người.

Cần các công nghệ mới hỗ trợ lính cứu hỏa an toàn

Sáng chế này được giới thiệu trên Tạp chí Robot thực địa, có thể giúp các nhân viên cứu hỏa ứng phó với các trường hợp khẩn cấp về hỏa hoạn như lập kế hoạch can thiệp tốt hơn, dọn đường an toàn để họ tiếp cận các khu vực bị ảnh hưởng và hỗ trợ họ trong quá trình sơ tán.

Robot có thể tiếp cận đám cháy. Ảnh: Fernández Talavera và các cộng sự.

Thạc sĩ Noelia Fernández Talavera, một trong những nhà khoa học thực hiện nghiên cứu, nói với Tech Xplore: "Công việc này là một phần của dự án có tên HelpResponder nhằm mục đích giảm tỷ lệ tai nạn và thời gian thực hiện nhiệm vụ của các nhóm cứu hộ, cứu nạn".

"Để đạt được điều này, lính cứu hỏa sử dụng đèn hiệu cố định, máy bay không người lái và robot mặt đất. Robot mặt đất được phát triển như một phần của dự án và hỗ trợ các đội khẩn cấp bằng cách thu thập các thông số môi trường trong thời gian thực".

Các nghiên cứu gần đây từ các đám cháy ở Tây Ban Nha đã nhấn mạnh nhu cầu về các công nghệ mới để hỗ trợ lính cứu hỏa tốt hơn. Các nghiên cứu này đã thu thập dữ liệu về các vụ tai nạn ảnh hưởng đến nhân viên cứu hỏa thực hiện nhiệm vụ trong tòa nhà, như nhà có nguy cơ bị sập, việc hít phải khí độc...

Cô Talavera nói: “Những thống kê này cho thấy lính cứu hỏa cần phải biết các thông số về vị trí của đám cháy, luồng khí độc hại và các thông tin liên quan khác trước khi hành động để thực hiện biện pháp can thiệp hiệu quả và an toàn hơn".

Robot thay người dò đường, lập bản đồ sơ tán nạn nhân

Robot do cô Talavera và các đồng nghiệp chế tạo có thể giám sát môi trường xung quanh, chia sẻ dữ liệu mà nó thu thập được với các nhân viên cứu hỏa.

Robot thực hiện điều này bằng cách sử dụng các cảm biến khác nhau có thể đo nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong môi trường trong nhà, cũng như vị trí của nó và vị trí của các vật thể khác. Dữ liệu này sau đó được lưu trong cơ sở dữ liệu mà lính cứu hỏa có thể truy cập từ xa thông qua một ứng dụng trên điện thoại thông minh.

Thạc sĩ Talavera giải thích: “Robot có ba chế độ hoạt động để giải quyết các tình huống khác nhau. Chế độ thủ công cho phép người vận hành điều khiển robot từ xa bằng bàn phím để tạo các lệnh. Người vận hành cũng có thể điều khiển robot từ chế độ xem trực tiếp hoặc bằng giao diện đồ họa. Trong trường hợp này, giao diện phải cung cấp đủ thông tin để bảo đảm cho họ hình dung được tình huống, như bản đồ hiện trường, vị trí chính xác của robot, hình ảnh từ camera của robot..."

Chế độ hoạt động thứ hai của robot là chế độ tự trị, cho phép nó khám phá môi trường trong nhà một cách độc lập đồng thời tránh các chướng ngại vật. Để đạt được điều này, nó dựa vào thuật toán lập kế hoạch đường bao phủ sử dụng dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến tích hợp để định vị robot, phát hiện và xác định các chướng ngại vật trong môi trường xung quanh, đồng thời hướng dẫn robot đi qua một tập hợp các điểm tham chiếu.

Robot có thể tính toán đường đi ngắn nhất từ vị trí hiện tại đến vị trí mục tiêu. Ảnh: Fernández Talavera và các cộng sự.

Cô Talavera cho biết : “Khi ở chế độ tự động, robot có thể bao phủ toàn bộ các phòng và hành lang, cung cấp thông tin về điều kiện môi trường".

Cuối cùng, theo thạc sĩ Talavera, chế độ sơ tán tạo ra các tuyến đường nhanh và an toàn tới mục tiêu. Chế độ này sử dụng kiến thức trước đó về hiện trường để tính toán đường đi ngắn nhất từ vị trí hiện tại đến vị trí mục tiêu. Vị trí mục tiêu này có thể là lối ra của tòa nhà hoặc vị trí của một nạn nhân.

Khả năng ứng dụng rộng rãi

Robot này có thiết kế module, nghĩa là có thể thêm các thành phần khác (thí dụ: máy ảnh nhiệt hoặc các cảm biến khác) vào mà không làm thay đổi cấu hình. Ngoài ra, robot nhỏ và làm bằng các nguyên vật liệu giá cả phải chăng, thuận lợi cho việc triển khai trên quy mô lớn.

Cô Telavera và các đồng nghiệp đã cho robot của mình thực hiện một loạt thử nghiệm, trong đó có cả thử nghiệm mô phỏng và thử nghiệm trong thế giới thực. Kết quả rất hứa hẹn, vì robot có thể giải quyết các nhiệm vụ khác nhau một cách hiệu quả, đồng thời tự động tránh chướng ngại vật và hỗ trợ đắc lực cho lính cứu hỏa.

Trong các cuộc đánh giá, robot có thể giải quyết các nhiệm vụ khác nhau trong một ngày nhờ các bộ phận mạnh mẽ và khả năng tự chủ về pin tốt.

Nhóm cũng đã tạo ra các mô phỏng của robot cũng có thể giúp lính cứu hỏa chuẩn bị cho các hoạt động can thiệp trong nhà trong tương lai, giúp họ xác định các con đường an toàn và hiệu quả nhất để đến địa điểm mong muốn hoặc đơn giản là thực hành sử dụng robot.

Hình ảnh robot đang thu thập các thông số trong tòa nhà. Ảnh: Fernández Talavera và các cộng sự.

Thạc sĩ Talavera cho biết: “Chúng tôi đã phát triển hệ thống của mình với sự cộng tác của người dùng cuối và xác thực nó trong các tình huống thực tế cao".

"Các thử nghiệm thực tế đã được thực hiện tại Trung tâm An toàn thống nhất của thành phố Alcorcón, Tây Ban Nha, nhờ sự phối hợp với Sở Cứu hỏa của thành phố. Kết quả cho thấy nguyên mẫu có thể hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt và xác định vị trí các điểm cháy và độc hại trên bản đồ, giúp lính cứu hỏa có thể đưa ra quyết định nhanh chóng dựa trên dữ liệu thu được và đưa ra chiến lược hành động".

Robot do Talavera và các đồng nghiệp của cô tạo ra có thể sớm được sử dụng và thử nghiệm bởi các sở cứu hỏa khác. Ngoài ra, nó có thể truyền cảm hứng cho việc tạo ra các hệ thống robot tương tự được thiết kế để hỗ trợ những người thực thi nhiệm vụ, như các sĩ quan cảnh sát hoặc đội tìm kiếm và cứu hộ.

Theo cô, nhóm nghiên cứu sẽ thực hiện các bước tiếp theo để cải thiện hệ thống định vị tự động và nâng cao trình mô phỏng để tái tạo các tình huống động trong đó lửa và khói giống như trong các tình huống thực tế.

Đồng thời, nhóm cũng đang phát triển một nền tảng web để dữ liệu từ các công nghệ khác nhau do robot, máy bay không người lái và đèn hiệu thu thập có thể được phân tích đồng thời. Bằng cách này, hệ thống sẽ trở nên dễ sử dụng hơn và có giá trị hơn trong trường hợp khẩn cấp.