Analyse der Brandbekämpfungsfähigkeiten mit einem teleoperierten Roboter

https://robomechjournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40648-020-00177-y


Heutzutage ist es üblich, Roboter einzusetzen, um alles einfacher und schneller zu machen. Jeder hat schon immer geglaubt, dass Roboter die Arbeitswelt verändern können, weil sie als Werkzeug und Assistent angesehen wurden.

Die Brandbekämpfung ist die Organisation der gesamten Feuerwehr, die als eine Einheit handeln muss, um den durch das Feuer verursachten Schaden zu begrenzen..

Ein wesentlicher Aspekt der Brandbekämpfung ist die Aufklärung. Aufklärung war ursprünglich ein militärischer Begriff, der eine Strategie beschreibt, bei der durch die Entsendung kleiner Einheiten Informationen über feindliche Kräfte und Stellungen gesammelt werden.

Es geht vor allem darum, die Stärke des Gegners zu ermitteln und eine spezifische Strategie und Taktik zu entwickeln, um den Sieg zu sichern. Die Brandbekämpfung folgt demselben Konzept; es geht darum, die beste strategische Maßnahme in einer konzentrierteren Art und Weise festzulegen, um die Ressourcen zu maximieren und sicherzustellen, dass die Aufgabe schnell und effizient ausgeführt wird..

Zahlen zu den Risiken, denen Feuerwehrleute bei der Ausübung ihrer Tätigkeit ausgesetzt sind

Einem Bericht der US-amerikanischen Feuerwehren aus dem Jahr 2016 zufolge gingen 35,3 Millionen Anrufe ein, von denen 1,8 Millionen mit Feuer und gefährlichen Stoffen zusammenhingen. Bei weiteren 22,8 Millionen wurde um sofortige medizinische Unterstützung gebeten.

Zu diesen Einsatzkräften gehörten auch die Feuerwehrleute, von denen 67 % Freiwillige waren. Es wird darauf hingewiesen, dass Feuerwehrleute ihre Gesundheit riskieren, die sie bei der Gefahrenabwehr.

Das Jahr 2016 brachte deprimierende Nachrichten: 69 Feuerwehrleute, die zu Notfällen ausrückten, starben auf tragische Weise, während 62.085 verschiedene Formen von Verletzungen erlitten, die von medizinischem Personal behandelt werden mussten.

Obgleich die Sterblichkeitsrate unten über Zeit gegangen wurde, noch it’s nicht ermutigende Nachrichten, zum zu hören, daß unsere tapferen Feuerwehrmänner ihre Lebensdauern verloren, und ihre geliebten müssen die Tatsache leiden und ertragen, daß ihre geliebten ihre Lebensdauern beim Speichern anderer verloren.

Roboter als Retter in der Not

Die Idee des Einsatzes von teleoperierten Robotern beruht auf der Vorstellung, dass sie (robots) können riskante Aufgaben in sehr extremen Umgebungen wie Katastrophengebieten ausführen. Wir haben Zahlen hervorgehoben, bei denen Feuerwehrleute verletzt wurden oder starben, während sie aktiv ihre Arbeit verrichteten.

Roboter können nur so viel tun

Aber wie jede Maschine haben auch teleoperierte Roboter ihre Grenzen; nicht sehr viele setzen sie ein, weil sie Berichten zufolge im Vergleich zu ihren menschlichen Gegenstücken schlecht abschneiden.

Die meisten Gründe, warum diese Aufgaben als effektiv wahrgenommen werden, liegen darin, dass ein menschlicher Bediener, der sich nur wenige Meter entfernt befindet, diese Roboter effektiv macht. In einer Studie wurde ein Vergleich zwischen Feuerwehrleuten auf Expertenebene und teleoperierten Robotern angestellt.

Das Leistungsniveau der Menschen war im Vergleich zu dem der Roboter meilenweit entfernt. Wenn sie schwierigen Umgebungen und Situationen ausgesetzt waren, schnitten die Roboter schlecht ab, denn die Fähigkeiten der Menschen bei der Brandbekämpfung sind etwas, das man lernt, wenn man ständig mit solchen Reizen konfrontiert wird.

Grundlegende Fähigkeiten zur Brandbekämpfung brauchen Zeit, um sie zu beherrschen

Die Aufklärung ist eine grundlegende Taktik, die bei der Brandbekämpfung wichtig ist. Die meisten grundlegenden Brandbekämpfungstaktiken folgen Prinzipien, die von den Feuerwehrleuten strikt eingehalten werden, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten gesund und munter nach Hause kommen, und um die Gefahr großer und kostspieliger Schäden zu verringern.

In dieser speziellen Studie wurde verglichen, wie die Roboter mit ihren menschlichen Kollegen in Bezug auf diese Variablen bei tatsächlichen Feuerwehreinsätzen abschneiden.

Item name

Description



Location of fire

Whether participants consider the location of the fire

Influence of fire on the environment

Whether participants consider the spread of fire to surrounding buildings

Building entrance

Whether participants check the building entrance to inrush

Rapid combustion

Whether participants consider flashover and backdraft

Influence of elapsed time

Whether participants consider the progress of fire over time

Water utilization

Whether participants check the locations of the water utilization


New
Calculate


Name des Elements Beschreibung Ort des Feuers Ob die Teilnehmer den Ort des Feuers berücksichtigen Einfluss des Feuers auf die Umgebung Ob die Teilnehmer die Ausbreitung des Feuers auf umliegende Gebäude berücksichtigen Gebäudeeingang Ob die Teilnehmer den Gebäudeeingang auf Inrush überprüfen Schnelle Verbrennung Ob die Teilnehmer Flashover und Backdraft berücksichtigen Einfluss der verstrichenen Zeit Ob die Teilnehmer den Fortschritt des Feuers über die Zeit berücksichtigen Wasserverwendung Ob die Teilnehmer die Orte der Wasserverwendung überprüfen


Sie haben eine Situation nachgestellt, die auf der obigen Tabelle basiert, um zu sehen, wie Roboter reagieren würden, wenn sie sich in einer kontrollierten Situation wie dieser befinden.


firefighting

***Diagram courtesy of robomech journa***l

In dieser Situation haben sie ein Wohngebiet und eine gewerbliche Einrichtung mit Gebäuden nachgebildet. In einem Wohngebiet sind simulierte Häuserreihen und Eigentumswohnungen dargestellt.

Was haben wir herausgefunden?

Bei unseren Experimenten haben wir eine gewisse Voreingenommenheit gegenüber den Experten - den erfahrenen Feuerwehrleuten, die schon so lange unter solchen Bedingungen arbeiten.

Bei der Erkundung stellten wir fest, dass es kaum bis gar keine signifikanten Unterschiede bei den Wassereinleitungsaktivitäten gab. Der Roboter konnte sich bei der Entscheidung über die Wassereinleitungsstelle recht eindrucksvoll behaupten.

BDie Art und Weise, wie sich die Experten bei der Wahl der einzelnen Schritte verhalten, ist offensichtlich, da sie ein hohes Maß an Kompetenz bei der Durchführung der Schritte zeigen, um sicherzustellen, dass sie das Feuer in dieser simulierten Übung effektiv löschen.

Bei der Durchführung dieser Experimente wurden viele Dinge beobachtet. Eine wichtige Beobachtung ist die Art und Weise, wie die Experten und unser unerfahrener Feuerwehrmann ihre Einschätzungen darüber treffen, was zuerst zu löschen ist.

Die Neulinge wurden bei der Kontrolle der gewerblichen Einrichtungen beobachtet, während die Experten die Wohngebiete kontrollierten. Der Grund dafür war, dass die Anfänger über Vorabinformationen verfügten, die ihre Entscheidung zum Umgang mit der Brandproblematik beeinflussten.

Feuerwehrleute halten sich an Grundsätze, um die Ausbreitung des Feuers zu verhindern - die Art und Weise, wie die Experten auf die Situation reagierten, zeigt, wie Erfahrung ins Spiel kommt.

Unsere Meinung dazu

Nach dem Vergleich der Fähigkeiten von Experten und Anfängern, die mit teleoperierten Robotern arbeiteten, konnten wir feststellen, dass sich ihre Verhaltensweisen bei der Annäherung an Situationen deutlich unterscheiden. Die vielschichtige Herangehensweise der Experten war bei der Erkundung offensichtlich, was uns zu der Annahme veranlasste, dass Erfahrung eine große Rolle spielt.

Die Entwicklung der Mensch-Maschine-Schnittstelle von teleoperierten Robotern mit dem Kenntnisstand von Experten wird die Leistung solcher Roboter bei der Unterstützung der Feuerwehrleute bei ihren Einsätzen erheblich verbessern..

Eine bessere Version der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) mit Schwerpunkt auf einer vielschichtigen Perspektive bei der Lösung von Problemen in einer stressigen Situation würde die Aufklärungsfähigkeiten dieser Roboter verbessern. Der Roboter kann nur das widerspiegeln, was ihm zugeführt wird, daher wäre es von Vorteil, die Fähigkeiten von Experten zu haben, um die Gesamtleistung des Roboters zu verbessern.