Il fuoco ha un posto importante nella vita umana. Una volta era una fonte di energia per cucinare, riscaldare e per altri scopi. Al giorno d'oggi, è ancora usato per scopi simili. Non c'è dubbio che il fuoco gioca un ruolo vitale nella nostra vita, ma diventa pericoloso quando va fuori controllo.
Questo articolo si concentrerà su diversi robot antincendio leader, che i vigili del fuoco utilizzano per estinguere le fiamme e penetrare in aree pericolose. Si parlerà anche se i robot possono sostituire i vigili del fuoco.
Ogni anno, gli incendi distruggono miliardi di dollari di proprietà nel settore residenziale; gli incendi selvaggi distruggono centinaia di migliaia di ore di terreno, causando danni enormi. Migliaia di persone muoiono ogni anno a causa di incendi domestici e incendi selvaggi.
Un rapporto della National Fire Protection Association mostra che solo nel 2020 si sono verificati 29.130 infortuni durante la lotta agli incendi. Queste lesioni sono state responsabili di 69 morti in servizio. I rischi; associati alla lotta antincendio hanno spinto le autorità, gli esperti di sicurezza e le aziende di tecnologia avanzata a unirsi nello sviluppo di sistemi antincendio o robot, che eseguono compiti troppo pericolosi per gli esseri umani
Progressi nella tecnologia e nella lotta antincendio
La robotica antincendio è progettata per eseguire questi tipi di compiti:
- primario - monitoraggio e spegnimento degli incendi
- secondario - localizzazione e analisi del fuoco, controllo dei pericoli, ricerca e soccorso
Simili agli allarmi antincendio e agli sprinkler automatici, i sistemi antincendio stazionari sono utilizzati in aree pericolose e popolate per sopprimere piccoli focolai d'incendio prima che sfuggano di mano. Questi robot utilizzano design più semplici che usano il rilevamento IR e UV per il rilevamento del fuoco.
D'altra parte, i sistemi mobili antincendio robotizzati sono azionati da un controllo remoto a distanza. Hanno tipicamente la forma di veicoli di consegna a distanza equipaggiati con strumenti di estinzione avanzati. Questi robot ultra-tecnologici possono muoversi in luoghi che non sono sicuri per gli esseri umani. Sono dotati di sensori a infrarossi, telecamere visive e altra tecnologia avanzata dei sensori che trasmettono in modo efficiente le informazioni dell'operatore per navigare.
Recentemente, gli ingegneri della robotica hanno lavorato su droni e robot in grado di combattere gli incendi a distanza ravvicinata.
Successivamente, diamo uno sguardo ad alcuni dei moderni vigili del fuoco robotici che vengono attivamente utilizzati in tutto il mondo oggi per combattere gli incendi. Con l'introduzione di questi dispositivi, ci sarà una diminuzione delle morti e delle lesioni legate al fuoco.
Robot di termite
Questo robot era originariamente un piccolo serbatoio sviluppato da Howe e Howe Technologies specificamente per l'esercito degli Stati Uniti. Il veicolo controllato a distanza è dotato di un tubo pesante che può spostare 500 GPM di acqua.
Il team che lo controlla può facilmente muoversi attraverso i detriti e spegnere rapidamente le fiamme con una telecamera montata su di esso. Il robot può operare in incendi industriali e forestali, e può essere sotto controllo da una distanza di sicurezza.
Il Thermite Robot pesa circa 1.640 libbre ed è dotato di una super-tecnologia neutralizzatrice IED (Improvised Explosive Devices). È fatto di materiali ignifughi di alta qualità per prevenire il surriscaldamento e alla fine inghiottire le fiamme. Ha anche un sistema di raffreddamento a bordo che assicura un livello di temperatura stabile utilizzando un po' di acqua liquida nella pompa dell'acqua come refrigerante.
La sua pompa d'acqua non pompa tanta acqua quanto un camion dei pompieri (1.500 GPM), anche se il suo costo è inferiore. Il robot sarà probabilmente utilizzato per combattere gli incendi boschivi nei prossimi anni perché è robusto e può entrare in zone ad alto rischio senza rischi per nessuno.
TAF 20 (macchina antincendio a turbina))
Emicontrols, una filiale del gruppo TechnoAlpin, ha sviluppato questo robot molto avanzato. È progettato per utilizzare la turbina come metodo di lotta contro gli incendi. Rispetto ad altri robot antincendio creati per combattere gli incendi selvaggi e di produzione, il TAF 20 opera in aree più piccole che potrebbero essere considerate troppo piccole per robot più giganti. Il TAF 20 è dotato di una potente lama bulldozer per spingere attraverso o rimuovere barriere complesse nel suo percorso. Una turbina installata nel robot può eliminare efficacemente il fumo emesso con l'aiuto di una turbina. Ha anche un potente ugello la cui intensità può essere regolata, permettendogli di estinguere incendi grandi e piccoli.
Questo mostro di fuoco altamente avanzato ha la forma di un veicolo cingolato che usa la sua turbina incorporata per spruzzare acqua in una nebbia. La nebbia gli permette di coprire più area consumando molta meno acqua. Tuttavia, l'acqua può anche essere concentrata in una potente testa che spruzza fino a 3.500 galloni al minuto. Il dispositivo può essere controllato da una distanza di 500 metri. Come altri robot antincendio, il TAF 20 è limitato nell'uso a causa del suo collegamento a un tubo flessibile.
Fire Ox
È un camion dei pompieri a risposta rapida. È uno dei pochi robot antincendio con un serbatoio d'acqua. Il robot è stato creato per rilevare ed eliminare materiali pericolosi, combattere gli incendi e condurre operazioni di salvataggio. Lockhead Martin lo ha originariamente sviluppato come sistema di supporto per i soldati.
Fire Ox è un robot semi-automatico che può essere azionato da 200 miglia.
THOR/SAFFiR
Il Tactical Hazardous Operation Robot può navigare in aree instabili e pericolose per l'uomo. È dotato di un tubo speciale per lo spegnimento degli incendi e può anche aprire una porta. Inizialmente è stato usato sulle navi della Marina che conservano materiali pericolosi a bordo e hanno uno spazio limitato per muoversi. Questo robot è alto circa 177 cm e utilizza un LIDAR termico stereoscopico e sensori visivi ad alta tecnologia per la navigazione. È stato utilizzato per anni per spegnere gli incendi nei compartimenti, in quanto è stato creato con il solo scopo di estinguere le fiamme a distanza con l'aiuto dell'operatore.
Ma ha anche alcuni svantaggi. In particolare, non è molto veloce ed è vulnerabile all'acqua e al fuoco. Gli sviluppatori del robot stanno attualmente eseguendo i compiti loro assegnati per risolvere con successo questi problemi.
Migliorare l'applicazione della robotica nella lotta antincendio
La tecnologia robotica si sta evolvendo in modo che i robot possano essere usati per estinguere piccoli incendi residenziali e grandi incendi evitando enormi danni alla proprietà. Gli esperti di salute e sicurezza stanno ora lavorando con le agenzie governative per portare la tecnologia futuristica alla vita. Già a breve, questi sviluppi proteggeranno i vigili del fuoco da situazioni di incendio pericolose.
Considerando che la sicurezza dei soccorritori e delle vittime degli incendi è di fondamentale importanza, la creazione di questi robot high-tech sta andando avanti. Essi possono contrastare i gravi danni che i tradizionali metodi antincendio possono causare.
I robot possono prendere il posto dei vigili del fuoco?
Con un numero crescente di incendi residenziali, infrastrutture che invecchiano e devastanti incendi selvaggi, la professione di pompiere sta diventando sempre più pericolosa. Mentre combattono gli incendi negli impianti di produzione, i vigili del fuoco sono esposti a sostanze chimiche tossiche e le strutture degli edifici crollano a causa del calore intenso.
Mentre è possibile che i robot possano alla fine sostituire i vigili del fuoco, ci sono molte sfide da superare prima che questo diventi una realtà. Per ora, i vigili del fuoco umani continueranno a svolgere un ruolo essenziale nella nostra società.
Firefighting robots
Diamo un'occhiata con voi ad alcuni dei robot simil-umani sviluppati negli ultimi anni che sono già utilizzati per le operazioni di salvataggio e di lotta efficace contro gli incendi.
Walkman
È un robot umanoide sviluppato e testato dall'Istituto Italiano di Tecnologia. È così chiamato perché assomiglia a un umano che può sorvegliare le parti instabili di una struttura ed estinguere il fuoco prima che i pompieri possano entrare. Questo robot può entrare in un edificio in fiamme, determinare la posizione del fuoco e distruggerlo. Pesa 220 libbre ed è alto 6 piedi. Può trasportare carichi pesanti su lunghe distanze e ha una batteria integrata che può durare 2 ore.
Uno scanner laser 3D unico, telecamere e sensori microfonici integrati nel robot possono muoversi e navigare rapidamente nelle emergenze. Può anche essere equipaggiato con sensori chimici, in caso di necessità.
Questo braccio scatta immagini di buona qualità dell'area del fuoco e le trasmette all'operatore che lo controlla.
Anche se il Walkman è ancora in fase di sviluppo, ha già superato tutti i test a pieni voti. Forse in futuro, il Walkman sarà prodotto in serie e utilizzato dai vigili del fuoco per fornire una preziosa assistenza nella lotta agli incendi.
Il bot del fumo
Si tratta di un piccolo ma efficace robot antincendio sviluppato all'Università di Orebro in Svezia. I soccorritori della Germania e di Dortmund hanno partecipato alla creazione di questo robot. Una caratteristica unica del bot di fumo è la mappatura e la navigazione in luoghi che non sono visibili agli esseri umani a causa del fumo denso o della polvere e inaccessibili ai robot giganti.
L'operatore, controllando il robot, mappa i suoi dintorni e trasmette un rapporto ai vigili del fuoco per navigare in sicurezza sul terreno. Lo smokebot ha uno scanner laser, un imager termico 3d e una combinazione di sensori di gas. Questi sensori possono rilevare la presenza di gas, calcolare le concentrazioni di gas e determinare il rischio di un'esplosione.
Inoltre, lo smokebot può essere controllato via Wi-Fi.
Il smokebot non è ancora pronto per un uso diffuso, poiché impiega circa 20-30 minuti per raccogliere informazioni. Non appena gli sviluppatori miglioreranno l'efficienza e accorceranno il tempo di raccolta dei dati, diventerà uno strumento prezioso per salvare vite ed eliminare gli incendi.
RS1-T3 Robot
L'RS1, un robot antincendio pesante che assomiglia a un carro armato, è prodotto negli Stati Uniti. È stato progettato per ridurre il rischio di incendi estremi, solitamente causati da perdite chimiche, esplosioni e decadimento nucleare.
L'RS1 è stato realizzato in acciaio e alluminio di prima qualità per resistere alle alte temperature. Il robot ha un unico ugello multidirezionale che eroga 2.500 galloni di acqua in un minuto. Ci vogliono in media circa otto persone per controllare la forza generata dalla potenza della pompa, ma l'RS1 può gestirla da solo.
Questo robot è controllato da una distanza di 1.000 metri. Attraverso la telecamera di grande formato di cui è dotato il robot, gli operatori possono vedere chiaramente ciò che succede intorno a loro tramite un feed video in diretta.
Gli sviluppatori di questo robot progettano di utilizzare il dispositivo per combattere gli incendi chimici e quelli degli aerei.
A differenza di altri robot da combattimento che sono ancora in fase di test e sviluppo, l'RS1 è già disponibile per l'acquisto e, stranamente, costa meno di un'autopompa. Ad oggi, l'RS1-T3 è il primo robot antincendio in Cina.
MVF-5
Mentre i vigili del fuoco possono spegnere rapidamente gli incendi residenziali, gli incendi in certi luoghi, come i depositi di liquidi esplosivi e le centrali nucleari, rappresentano un pericolo troppo grande per gli esseri umani. I gas tossici presenti in questi luoghi possono essere dannosi per la salute dei soccorritori. Pertanto, l'organizzazione dei vigili del fuoco e dei soccorritori ha deciso di creare il veicolo autonomo robotico antincendio MVF-5 (AFRV).
L'MVF-5 è prodotto dal rinomato produttore croato DOK-ING. FireRob o MVF-5 è un veicolo antincendio unico che un singolo operatore può controllare. Questo robot è stato creato per combattere gli incendi senza l'intervento umano utilizzando uno strumento a pressione su una pistola idraulica, in grado di fornire acqua da una distanza di 55 metri. I serbatoi di bordo di questo robot possono contenere fino a 600 litri di schiuma e 1.800 litri di acqua.
Questo camion dei pompieri hardcore può lavorare in condizioni in cui i pompieri non possono andare. Il robot ha abbastanza potenza per attraversare terreni accidentati e trainare o spingere oggetti che ostacolano la sicurezza, liberando la strada per le autopompe standard..
Può perforare i muri e sollevare, agganciare e rimuovere gli oggetti che ostacolano con un unico strumento a lama attaccato alla sua estremità anteriore.
Lo scudo resistente alle alte temperature e al fuoco che copre il robot è fatto di materiali intumescenti che si espandono e diventano più densi quando sono esposti al fuoco o al calore intenso. Secondo DOK-ING, l'azienda che ha creato questo robot, lo scudo multistrato FireRob può resistere a una temperatura di 400 gradi Celsius per circa 30 minuti e 700 gradi Celsius per circa 15 minuti. Così, il robot è adatto per l'uso in aree con temperature estremamente elevate. Secondo il produttore, il robot può avvicinarsi molto di più al fuoco rispetto alle altre autopompe. Inoltre, può essere controllato a distanza da una persona addestrata a distanza di sicurezza..
Sulla base di un algoritmo di riconoscimento dei modelli, è stato creato un particolare pacchetto software che può efficacemente rilevare la presenza di persone da una camera termica montata sul veicolo.
TrackReitar
Ingegneria - ricerca La società slovacca LeoTronics ha sviluppato e lanciato la produzione di robot mobili, che sono stati presentati nel mese di ottobre 2021 alla mostra di ingegneria del fuoco nella Repubblica Ceca.
Ad oggi, il team di LeoTronics ha completato lo sviluppo e la produzione di 3 prototipi di modelli di robot antincendio: 2 robot antincendio con monitor antincendio installati e una capacità di 2400 e 4800 l/min, e un robot per il trasporto di manichette antincendio.
La piattaforma robotica TrackReitar con intelligenza artificiale può essere utilizzata quasi in qualsiasi campo, è solo necessario installare l'attrezzatura speciale appropriata: per esempio, attrezzature antincendio per i vigili del fuoco o sovrastrutture militari per l'esercito, o attrezzature di controllo speciali per la manutenzione di tunnel o centrali nucleari.
Nessuna sostituzione
Anche se questi robot~~,~~ dotati di attrezzature antincendio ad alta tecnologia~~,~~ sono affidabili, soprattutto quando si tratta di lotta agli incendi, non possono sostituire i vigili del fuoco umani. Sono progettati per aiutare i vigili del fuoco a salvare vite e a spegnere gli incendi.
Poiché è impossibile eliminare i rischi in un incendio o in un'emergenza, il governo e gli sviluppatori devono unirsi per creare robot antincendio avanzati per aiutare a salvare vite umane.
Veicolo aereo senza equipaggio per la lotta al fuoco
I vigili del fuoco hanno tre obiettivi principali: eliminare un incendio, prevenire la perdita di vite umane e fornire protezione e recupero di proprietà. Per molti anni, scale, camion, tubi, cioè strumenti a bassa tecnologia, sono stati utilizzati per questo scopo. Ma i droni antincendio cambieranno tutto questo.
Dato il rapido aumento del traffico, l'altezza degli edifici residenziali e commerciali, i processi di urbanizzazione e la moltitudine di sostanze pericolose utilizzate nella costruzione, i vigili del fuoco stanno rivolgendo la loro attenzione ai progressi nella tecnologia dei droni che permetterà loro di affrontare il fuoco in modo più efficiente e veloce.
Nuove tecnologie vengono aggiunte ai droni ad alta tecnologia, come materiali resistenti al calore, sensori radio-elettronici e un tempo di volo e una portata maggiori..
Modifiche al drone oggi
Secondo un rapporto del Drone Research Center, più di 900 agenzie di polizia locale e statale, di soccorso e antincendio negli Stati Uniti stanno usando i droni per facilitare il loro lavoro.
Un drone commerciale deve essere aggiornato con attrezzature e modifiche specifiche per combattere efficacemente gli incendi. Eccone alcuni:
Le telecamere ad alta definizione possono riconoscere facilmente i codici sui materiali di imballaggio per identificare le sostanze infiammabili.
- Termocamere per identificare le aree di fuoco.
- Distributori di nebbia che possono spruzzare automaticamente del refrigerante per avvicinare i droni e i vigili del fuoco all'incendio.
- Le telecamere IR possono essere usate per localizzare le vittime.
- Serbatoi capienti per acqua o schiuma, polvere, fluidi speciali.
300 metri in 6 minuti
Una società lettone di sviluppo di droni ha rilasciato un drone antincendio che può superare un'altezza di 300 metri o 980 piedi in soli sei minuti, che supera di gran lunga le capacità di una scala standard (di solito non supera i 29 metri). E, naturalmente, copre questa distanza molto più velocemente di un umano.
Ecco alcune caratteristiche del drone Aerones:
- Distanza ravvicinata (può essere di 980 piedi o 300 metri)).
- Uso opzionale di schiuma e prodotti antincendio specializzati.
- L'uso di uno spray speciale, una miscela di sostanze chimiche per ottenere una pressione ottimale.
L'azienda sta attualmente sviluppando altri due droni.
Uno è un drone molto veloce, dotato di 28 eliche, sopporta un carico massimo di 441 libbre e può raggiungere i 300 metri.
Il secondo è anche un drone ad altissima velocità dotato di 36 eliche; può trasportare fino a 300 kg e raggiungere altezze fino a 500 metri.
Mantenerli in volo
Per i droni antincendio, come i droni convenzionali, il principale fattore limitante è la capacità della batteria. A causa dell'aumento della durata in volo e del carico utile dei vigili del fuoco, gli sviluppatori stanno cercando di creare un sistema ibrido del motore del drone che possa ricaricarsi durante il volo.
I droni ibridi; i sistemi di propulsione e la meccanica differiscono significativamente dai droni commerciali convenzionali. Questi droni ibridi sono creati con un motore a combustione interna per fornire energia a un piccolo generatore da cui si caricano le batterie del drone. I droni con tali motori sono probabilmente più grandi e hanno carichi utili più elevati.
Poiché la tecnologia dei droni si sviluppa rapidamente, ci aspettiamo di vedere presto nuovi usi per i droni antincendio.
Ecco alcuni modi innovativi per aggiornare i droni per ottenere risultati migliori:
- Antincendio a distanza ravvicinata con materiali avanzati resistenti al calore.
- Rilevamento rapido e altamente accurato di sostanze pericolose e di persone e animali.
- Droni e robot intelligenti che prevengono gli incendi o eliminano piccole sacche di fuoco prima che si diffondano o vadano fuori controllo.
- Orientare gli esseri umani alla sicurezza con il suono e la luce.
Sciami di droni di fuoco
Per combattere grandi incendi industriali o forestali, è possibile controllare congiuntamente un gruppo di droni, evitare pericoli e ostacoli, rispondere a segnali, condividere informazioni e prendere decisioni operative
L'anno scorso, un gruppo di ricercatori in SRJ (Science Robotics Journal) ha pubblicato i risultati di uno studio che dimostra come grandi sciami di droni possono essere utilizzati all'aperto e in spazi ristretti. Lo studio ha mostrato come tali droni potrebbero comportarsi in uno stormo come gli uccelli.
Quattro usi futuri dei droni
Sorveglianza. Ha senso usare i droni antincendio per avere un quadro chiaro della situazione dell'incendio prima di sviluppare una strategia antincendio.
I droni a immagini termiche sono lo strumento più utile quando si usano i droni nella lotta agli incendi; identificano accuratamente sia le aree calde che quelle fredde, permettendo di vedere attraverso il fumo pesante, la polvere e altri elementi che compromettono la visibilità, aiutando così a decidere come meglio procedere in una particolare situazione di incendio.
Inoltre, i droni possono essere equipaggiati con dispositivi all'avanguardia utilizzati come proiettori notturni.
Operazioni di ricerca e salvataggio. Probabilmente sei già a conoscenza della partecipazione attiva dei droni nelle operazioni di ricerca e soccorso. Con gli UAV, gli operatori possono ottenere una visione a volo d'uccello del terreno e dati essenziali.
Più di una volta, le persone scomparse sono state trovate usando i droni. L'estate scorsa, per esempio, una donna di 80 anni persa in un campo nel North Carolina è stata trovata in volo usando un drone. Lo scorso dicembre, i soccorritori di montagna della Scozia hanno usato un drone per trovare un'escursione scomparsar.