Хейли Беннетт
Горящие здания, обрушившиеся туннели, тонущие корабли… где бы вы ни оказались в ловушке и в опасности, существует робот, призванный прийти вам на помощь. Вот девять из лучших.
Первопроходцы
Здесь, на пожарно-спасательной станции Бацзяо в Яньтае на северо-востоке Китая, пожарный испытывает пожарного робота. Вот уже несколько лет китайское правительство продвигает технологию, которая позволяет пожарным-людям безопасно оставаться за пределами опасной зоны пожара, управляя роботами-огнетушителями.
Еще в 2020 году город Тунляо на севере Китая представил свою бригаду пожарных машин. Подразделение из 10 человек, известное как «Формирование клинков», включает в себя роботов, дронов и транспортное подразделение. В других странах для тушения пожаров на химических заводах и в метрополитенах используются наземные роботы-пожарные.
Одним из основных преимуществ этого подхода является огнестойкость: роботы могут работать при температуре 1000°C (1800°F) более 30 минут. Они также могут использовать датчики для обнаружения источников тепла, сложной местности и горючих газов.
Однажды они смогут даже заменить домашнюю пожарную сигнализацию и огнетушители
Уходя под землю
Поиск людей, запертых в темных подземных туннелях и комплексах пещер, для большинства людей не является развлечением, но в 2017 году Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) превратило это в игру. Выжившие, возможно, и не были настоящими, но гигантские подземные пространства были реальными.
Игрокам было поручено разработать и использовать автономные роботизированные системы для поиска манекенов и других объектов, чтобы набирать очки. DARPA разработало конкурс, чтобы стимулировать инновации в области автономного подземного картографирования и навигации, которые могут принести пользу спасателям, работающим после обрушений шахт и спасательным операциям в пещерах.
После нескольких раундов соревнований финал конкурса SubT состоялся в 2021 году в Louisville Mega Cavern в Кентукки. На фотографии изображены наземный робот и дрон, представленные командой Team Explorer из Университета Карнеги-Меллон и Университета штата Орегон, которая прошла в финал.
Хотя Team Explorer не получила главный приз в 2 миллиона долларов (около 1,6 миллиона фунтов стерлингов), ее роботы нанесли на карту больше подземных трасс, чем любая другая команда. А успех ее воздушных технологий вдохновил на создание Canary Aero, компании, которая производит дроны для картирования мин и проверки инфраструктуры.
Позвольте работать только ногам
В статье, опубликованной в журнале Science в 2023 году, исследователи из Технологического института Джорджии объяснили, что последовательно соединенные роботы с ногами-ходулями обеспечивают надежную транспортировку по сложной местности, не требуя датчиков и контроля. Или, говоря иначе: роботу, созданному на основе многоножки, не нужны глаза – удивительный факт, отраженный в природе, по крайней мере, для некоторых видов многоножек.
И хотя изображенный здесь робот, похожий на многоножку, не имеет такого же количества конечностей, как членистоногое, вдохновившее его создателей, были протестированы модели, имеющие до 18 ног.
По мнению авторов статьи, такая безсенсорная технология может снизить затраты и может иметь преимущество в быстро меняющихся условиях, когда у контроллера нет времени реагировать на информацию, полученную роботом о его окружении.
Тральщик
Водолазы швейцарских вооруженных сил возвращаются на берег со своим роботом Proteus после успешных испытаний. Прототип Proteus, разработанный для поиска, восстановления, проверки и наблюдения в результате сотрудничества компании Tethys Robotics и Швейцарского центра дронов и робототехники научных технологий Armasuisse, в 2022 году был передан экспертам по обезвреживанию взрывчатых веществ для проверки его способности обнаруживать металлические боеприпасы.
По словам генерального директора Tethys Йонаса Вюста, мутная и неспокойная среда океана представляет собой самую большую проблему для этого робота. «Для работы в таких условиях были разработаны инновационные программные решения, которые позволяют роботу воспринимать окружающую среду и действовать соответствующим образом», — говорит он.
В настоящее время робот выполняет свои задачи на конце троса, используя восприятие на основе искусственного интеллекта, чтобы позиционировать себя на глубине ниже 300 метров (985 футов). Тем не менее, Tethys разрабатывает полностью автоматизированных и автономных роботов, которые, как отмечает Вюст, должны быть достаточно продвинутыми, чтобы соответствовать опыту людей-дайверов в непредсказуемых условиях глубокого океана.
Робот-змея
Когда в 2017 году в Мехико произошло землетрясение, Мексиканский Красный Крест попросил исследователей из Лаборатории биоробототехники Университета Карнеги-Меллон использовать своего робота-змею для поиска выживших среди завалов.
Хотя змеиный бот не нашел людей, он смог продемонстрировать полезность роботов, смоделированных по образцу змей, обеспечив прямую трансляцию изнутри обломков, чтобы помочь спасательным командам. С тех пор лаборатория биоробототехники обновила программное обеспечение робота, сделала его пользовательский интерфейс более интуитивно понятным и разработала плавающего робота с аналогичной конструкцией.
Профессор Хоуи Чосет, соруководитель лаборатории, объясняет, что его команда основывает своих роботов на змеях, потому что они могут проскользнуть через крошечные пространства и добраться до мест, недоступных людям и другим машинам. «Это важно при поиске и спасении, когда время не на вашей стороне и вы хотите найти жертв как можно быстрее и не нарушая, вероятно, хрупкую окружающую среду», — говорит он.
Инспектор Гаджет
ANYmal — четвероногий робот, предназначенный для проведения автономных проверок промышленных объектов. Это преемник нескольких поколений роботов на ногах, созданных Швейцарским федеральным технологическим институтом в Цюрихе и его дочерней компанией ANYbotics.
Производитель химической продукции BASF протестировал самую современную систему ANYmal на своем заводе в Людвигсхафене, Германия, где она использовалась для проверки состояния оборудования во время перемещения по площадке. ANYmals также предназначены для использования на электростанциях и станциях возобновляемых источников энергии или на нефте- и газоперерабатывающих заводах, где они могут собирать данные в местах, до которых людям может быть опасно добраться.
Эти роботы потенциально могут быть адаптированы для поисково-спасательных миссий, даже несмотря на то, что эти приложения создают дополнительные проблемы, как признает старший директор по маркетинговым коммуникациям ANYbotics Тилман Эберле: «Эти виды использования требуют дополнительных датчиков и навыков навигации, которые сейчас находятся в разработке».
Но далее он говорит, что «ANYmal уже может освоить чрезвычайно сложную местность и неструктурированную среду в исследовательском контексте».
Рой молний
Эти роботы-светлячки, вдохновленные светлячками, почти такие же маленькие, как и их реальные аналоги, и могут светиться разными цветами.
Мягкие, имитирующие мышцы материалы, которые ученые Массачусетского технологического института использовали для управления крошечными крыльями роботов, могут сокращаться 400 раз в секунду. Это создает подъемную силу, необходимую для того, чтобы бот мог летать, а также генерирует сильное электрическое поле, которое активирует люминесцентные частицы, встроенные в «мышцы», заставляя их светиться.
Ученые разработали их с учетом поисково-спасательных операций — они хотят, чтобы боты использовали свои огни для подачи сигналов и отслеживания друг друга: стратегия связи с низким энергопотреблением для легкого робота.
«Мы предполагаем отправить сотни или более этих крошечных роботов на место катастрофы и заставить их коллективно искать выживших», — говорит инженер робототехники Массачусетского технологического института профессор Кевин Чен. «Как только выживший будет найден, они передадут информацию операторам».
В настоящее время боты привязаны к крошечным проводам, но исследователи работают с другими командами Массачусетского технологического института над созданием миниатюрных батарей и схем, чтобы роботы могли летать без привязи.
Птица в клетке
Петух — немного несочетаемое название для этого робота-разведчика от израильской компании Robotican, поскольку, в отличие от своего тезки, он способен летать. Он может выглядеть как дрон в птичьей клетке, но благодаря продуманной конструкции он одинаково эффективен как на земле, так и в воздухе.
Он может катиться по поверхностям или летать, перемещаясь практически по любому типу места бедствия, маневрируя через узкие проходы и окна, преодолевая препятствия и поднимаясь или спускаясь по лестницам.
По данным Robotican, структура, напоминающая клетку, образующую колесо Петуха, является защитной, но в то же время гибкой, что позволяет ему справляться с различными ландшафтами. Разработанный для оказания помощи в поисковых операциях, робот использует камеры и датчики для сканирования пространства, поэтому спасателям не нужно без необходимости заходить в опасные зоны.
Rooster также может общаться с поисковыми группами и другими роботами через ячеистую радиосвязь — ту же систему связи, которую используют военные США для полевых операций. В ходе испытательных учений 2023 года испанские вооруженные силы использовали Rooster для сканирования вражеского здания.
Собачий патруль
Более 1000 желтых роботов, получивших название Spot, уже патрулируют заводы и электростанции. А теперь пожарная служба Нью-Йорка начинает использовать устройства, похожие на собак, для поисково-спасательных операций. В апреле 2023 года сообщалось, что Spot был отправлен для обследования остатков рухнувшей автостоянки, которая считалась слишком нестабильной для проникновения пожарных расчетов.
Разработанный Boston Dynamics, дочерней компанией Массачусетского технологического института (MIT), Spot может получать доступ к местам, куда люди не могут попасть, отправлять обратно видеозаписи, идентифицировать опасности, переносить до 14 кг (30 фунтов) и, при наличии дополнительной «рука», открывать двери и нажимать переключатели.
Однако не все убеждены в пригодности Спота для работы со службами экстренной помощи. В 2020 году полицейское управление Нью-Йорка начало тестирование Spot, но расторгло соглашение с Boston Dynamics из-за негативной реакции общественности.
Источник: Science Focus
Перевод с английского
