Киберфизическая помощь: группы роботов спасут людей в горах

Ученые создали «умную» самоходную платформу для эвакуации пострадавших при обвалах и взрывах природного газа

Российские ученые создали автономный робототехнический комплекс, предназначенный для спасательных работ в горной местности. Система состоит из модуля управления, одного или нескольких беспилотных летательных аппаратов, роботов-разведчиков, которые умеют искать людей под завалами, а также самоходной платформы для перемещения раненых. Комплекс получил название «Анаконда», сейчас он проходит опытные испытания.

Коварство гор

К горноспасательным работам относятся эвакуация людей и минимизация последствий ЧП. Речь о взрывах рудничных газов, пожарах, обвалах, выбросах горной массы, затоплениях и других видах аварий в шахтах, скважинах и так далее. Однако зачастую деятельность профессиональных спасателей ограничена из-за сложности ЧП, а обстановка на месте происшествия опасна для жизни самих сотрудников МЧС. Поэтому ученые ведут разработки средств, которые смогут автономно работать без участия человека.

Специалисты Института проблем управления (ИПУ) РАН совместно с Центром инновационных горных технологий создали киберфизическую систему (автономный робототехнический комплекс, состоящий из машин разных типов. — «Известия»), предназначенную для горноспасательных работ. Как сообщил «Известиям» разработчик группы роботов, заведующий лабораторией киберфизических систем ИПУ РАН Роман Мещеряков, сейчас у служб не всегда есть возможность доставить необходимые технические средства спасения непосредственно в зону чрезвычайной ситуации.

— На переброску горноспасательного оборудования тратятся дополнительные силы и время, которое нельзя терять, когда каждая минута на счету, — отметил ученый. — А «ручная» эвакуация пострадавших в безопасную зону сложна и требует большого количества сотрудников МЧС.

Плюсы робототехнической системы в том, что перенос необходимого спасательного оборудования осуществляется без дополнительных грузоподъемных средств, как это делается сейчас. На ориентацию на месте и переход к спасательным действиям машинам нужно не больше пяти минут. Они могут работать автономно в течение семи часов.

Роботы-спасатели

Разработанная в ИПУ РАН киберфизическая система представляет собой группировку роботов, состоящую из переносного модуля управления, одного или нескольких беспилотных летательных аппаратов, роботов-разведчиков, которые снабжены системами технического зрения и инфракрасными датчиками для обнаружения людей под завалами. Также она включает самоходную робототехническую платформу для перемещения раненых, снабженную медицинским оборудованием.

— Робототехническая платформа перемещается на гусеничном ходу, а к ней прикрепляется телега-носилки либо открытого типа, либо закрытого. К примеру, мы предлагаем использовать для перевозки раненых многофункциональную медицинскую систему «Спасатель», разработанную в ЦНИИ Робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), — пояснил Роман Мещеряков.

В ЦНИИ РТК «Известиям» подтвердили, что разговоры о сотрудничестве ведутся, но пока разработка спасательных систем для горных местностей находится на начальном этапе. Как сообщил заместитель директора по научной работе института Николай Грязнов, сама система «Спасатель» пока дорабатывается. На данном этапе создана капсула, которая представляет собой медицинский комплекс для поддержания в автоматическом режиме жизнеспособности раненых в процессе эвакуации, а также для определения тяжести состояния с помощью экспертной системы диагностики.

— Капсула с экспертной системой еще совершенствуется, и для ее применения в горноспасательных работах нужно будет пройти немалый путь. Человек — система очень сложная, его за руку из-под завалов не вытащишь. Мы думаем, что в данном случае машины должны управляться врачами-операторами с помощью телемедицинских технологий, — отметил Николай Грязнов.

Отдельные роботизированные решения для горноспасательных работ активно внедряются в разных странах на протяжении последних десяти лет, рассказал «Известиям» доцент отделения автоматизации и робототехники Томского политехнического университета (вуза – участника проекта «5-100») Александр Филипас. Однако существует потребность выйти на новый уровень.

— Нужны именно комплексные киберфизические системы, объединяющие несколько аппаратов разного типа, которые способны согласованно и автономно работать в сложных условиях, — отметил эксперт. — Именно в комплексности преимущество предлагаемого решения. Особую сложность представляет применение беспилотных летательных аппаратов в условиях шахт. В свою очередь, Томский политех разрабатывает сложную роботизированную платформу для применения на промышленных площадках, в том числе и внутри зданий. Она предназначена для технологического мониторинга промышленных объектов, может решать задачи экологического плана, доставки к месту проведения работ материалов, инструментов в автономном режиме, следования за персоналом и функционирования в полностью автоматическом режиме.

Разработчики уверены, что киберфизические комплексы будут незаменимы для охраны предприятий горнодобывающей промышленности: роботы-разведчики могут наблюдать за ходом работ и постоянно передавать оператору как видеоданные, так и другие параметры (температура, влажность, состав воздуха). Комплекс получил название «Анаконда», сейчас он проходит опытные испытания. Проект группировки роботов-спасателей был представлен «Известиям» в рамках регионального чемпионата RoboCup Азиатско-Тихоокеанского региона, который впервые прошел в Москве 6–11 ноября 2019 года.