ROBOTI PENTRU SERVICIIUtilizarea robotilor pentru stingerea incendilor si interventii in

caz de dezastre

Facultatea:I.M.S.T, specializare: roboti industrialiStudent:Mândrilă Simona-Elena ,Grupa 612 BB

1

Cuprins

Roboti pentru servicii pag 3

I.Utilizarea robotilor pentru stingerea incendilor pag 4

I.1 Anna Konda robotul sarpele care lupta impotriva incediilor pag 5

I.2.Robotii de stingere a focului din Coreei de sud pag 9

I.3 DRB Fatec pag10

I.4 Robotii de stingere a incediilor IZ HOLDING Firo pag 11

I.5 Ryland Research Limited pag 12

I.6 DOK-ING JELKA robotii care “lupta” impotriva incendiilor pag 13

I.7 Altii roboti pentru stingerea incendiilor pag 15

II.Roboti salvatori pag 16

2

III.Roboti pentru gestionarea dezaztrelor pag 19

Roboti pentru servicii

Omul si-a imaginat dispozitive mecanizate inteligente care sa preia o parte insemnata din efortul fizic depus. Astfel a construit jucarii automate si mecanisme inteligente sau si-a imaginat robotii in desene, carti, filme "SF" etc. Beneficiile introducerii robotilor in industrie includ managementul controlului si al productivitatii si cresterea evidenta a calitatii produselor.

Structura generala a robotilor industriali depinde foarte mult de utilitatea si scopul pentru care sunt produsi. Functiile de baza sunt reprezentate de:

subsistemul cinematic;

subsistemul de actionare;

subsistemul de comanda si programare;

subsistemul senzorial.

Roboţi pentru Servici asista fiinţe umane, de obicei prin efectuarea unui loc de muncă, care este murdar, plictisitoare, la distanţă, periculoase ,inclusiv treburile casnice. Ei de obicei sunt autonomi şi cu opţiuni de comandă manuală.

Un robot pentru servici este un robot care lucreaza automat sau semi-automat pentru a executa servicii folositoare starii de bine a oamenilor si echipamentului, excluzand operatiile de manufacturing.

3

Cu aceasta definitie manipularea robotilor industriali poate fi privita ca si roboti de serviciu daca sunt instalati in operatii de non-manufacturare. Robotii de serviciu pot fi echipati sau nu cu o structura tip arma la fel ca un robot industrial. Adesea, dar nu intotdeauna robotii de serviciu sunt mobili. In unele cazuri robotii de serviciu sunt formati dintro platforma mobile pe care una sau mai multe brate sunt atasate si controlate in acelasi mod ca si bratele robotilor industriali

Din cauza formelor si structurii multiple ca si domeniul de aplicare, robotii de serviciu sunt greu de definit.

I.Utilizarea robotilor pentru stingerea incendilor

Necesitatea unui dispozitiv care poate detecta si stinge un incendiu pe cont propiu este o problema veche. Multe incendii a caselor provin atunci cand fie cineva este adormit sau nu este acasa. Cu inventarea unui astfel de dispozitiv, persoanelor şi a bunurilor pot fi salvate la o rată mult mai mare, cu daune minime relativ cauzate de foc.Robotii de stingere a incendiilor ar putea salva o mulţime de vieţi pe zi. Vieţile celor afectaţi de un dezastru incendiu, precum şi viaţa de acei oameni care lucrează ca pompieri.

4

Deşi această zi încă nu a ajuns eforturile de cercetare în acest domeniu împinge lucrurile mai departe în fiecare an.

Oricum, roboţi de asistarea pompierilor nu sunt o privelişte de văzut de multe ori. Cu toate acestea, există dispozitive robotice care pot fi deja folosite în astfel de scopuri. Acestea includ roboti care pot fi aruncati în foc pentru a inspecta situaţia, precum şi de mare distanţă controlate de stingătoare de incendiu.

I.1 Anna Konda robotul sarpele care lupta "impotriva "incendiilor

5

Anna Konnda este un foarte interesant robot conceput de către Grupul SINTEF. Grupul SINTEF este cea mai mare organizaţie de cercetare independentă în Scandinavia.

Anna Konnda este un robot de apă-alimentat hidraulic tip şarpe. Acesta este condus de douăzeci de cilindri de apă personalizate construit hidraulic. Măsoara  3 metri lungime si cantareste 75 kg. Controlul acestui robot este realizată folosind microprocesoare numeroase de control a articulaţiilor, controlerul principal poate fi conectat la un calculator printr-o conexiune Bluetooth.

Acest concept interesant afişează o abordare destul de unica pentru multe probleme.

avantaje dezavantaje

• accesul in medii dificile,greu accesibile • viteza de parcurgere

• creierul poate comunica cu un calculator extern prin intermediul unei conexiuni fără fir bazat pe Bluetooth

• raza de acoperire a suprafetei de incendiu mica

• forma cilindrica ii ofera robotului o mai buna rezistenta impotriva pericolelor

• nevoia de a fi conectat in permanenta la o sursa de apa ( capacitatea de stocare a apei mica)

• multifunctionare si flexibilitate (operatiuni de cautare si salvare)

• costul robotului

Cilindri hidraulici ai robotului Anna Konnda (Water hydraulic cylinders) si Valve hidraulice

6

(o articulatie a robotelului) (o valva a robotelului)

Articulaţiile sunt deplasate de un numar de 20 de cilindri hidraulici . Cilindrii au fost construiti si personalizati în scopul de a le face ca un un robot cat mai compact posibil.

Ele pot manipula un sistem de presiune de 100 bar (1450 PSI).Fiecare modul în comun ai robotului este echipat cu două valve hidraulice în apă care ajuta la controlarea presiunii aplicată celor doi cilindri în modulul comun. Disponibilitatea limitată de apă a valve hidraulice compacte în prezent pe piaţă au forţat să personalizeze aceste supape. Două supape pentru fiecare modul în comun sunt integrate într-un singur robinet bloc pentru a economisi spaţiu.

Fixarea unui sistem de control si Componente mecanice

(microporcesoarele AVR ATMEGA128) (componentele mecanice ai robotului)

7

Microprocesoare (AVR ATMEGA128) sunt utilizate pentru a controla mişcarea articulaţiilor ai robotului Anna Konda. Comunicare prin intermediul robotului permite comunicarea între microcontrolere şi un controller dedicat capului de robot (creier). Creierul poate comunica cu un calculator extern prin intermediul unei conexiuni fără fir bazat pe Bluetooth. Acest lucru permite robotului să fie controlat de la distanţă de către un operator.Anna Konda are un schelet de oţel. Piese au fost proiectate pe baza calcule de rezistenţă, care au fost efectuate pentru a asigura că forţele de acţionare hidraulice, nu ar putea distruge robotul.

Asamblarea fiecarui modul si „Pielea” robotului

(in figura vom observa cum sunt asamblate doua componentele mecanice modul cu modul precum si "pielea" robotului)

Robotul este acoperit cu plăci „ piele” pentru ai da o suprafaţă exterioara netedă şi pentru a proteja componentele interne. Pentru a lua legatura cu forta,senzorii sunt montati sub „pielea” plăci pentru a permite robotului „ simta” sensul forţelor externe de contact de-a lungul corpului sarpe.

*un filmulet cu miscarea robotului o puteti gasi la adresa http://youtu.be/4kFpG_xfymg

Pulverizarea apei

8

Anna Konda este echipat cu duze în faţă care ii permite robotului pulverizarea jetului de apa şi să demonstreze, prin urmare, cererea de stingere a incendiilor.

Un sistem SnakeFighter permanent instalat într-un tunel rutier pot fi mobilizate în cazul unui incendiu se dezvoltă în interiorul tunelului.

9

I.2.Robotii de stingere a focului din Coreei de sud

Hoya Robot a dezvoltat un Robot de Asistenta Pompierii  , un dispozitiv cu telecomanda, care poate cerceta o structură de ardere, transmite imagini, sunete, şi date de temperatură, fum, gaz şi la pompieri peste 50 de metri distanţă. Acest tip de informaţii este vitală pentru pompieri, pentru a asigura siguranţa lor înainte de a intra o structură de ardere.Robot are două roţi cu care poate călători prin incendiul realizand pulverizarea apei dintr-un furtun de incendiu şi efectuand căutare de oameni prinsi. Lumina ei la bord şi aparat de fotografiat ajută pompierii, oamenii înainte ca acestia să intre în clădire . Robotul, de asemenea, le oferă suficiente informaţii pentru a decide cu privire la drumuri sigure, şi de a dezvolta rapid un plan de salvare.

avantaje dezavantaje

• accesul in medii dificile,greu accesibile • viteza de parcurgere mica

•poate rezista la temperaturi de până la 320 de grade Fahrenheit

• costul robotului

• poate funcţiona până la 30 de minute fără încărcare

• raza de acoperire a suprafetei de incendiu mica

• poate efectua căutare unor oameni prinsi intre daramaturi

•ofera informatii utile cu privire la transmiterea de imagini, temperatură, fum, gaz şi date

*mai multe detali despre acest robot le puteti gasi pe http://www.hoyarobot.com/

10

*un filmulet cu functionarea robotelului : http://youtu.be/dUTLTj8ZrcY

I.3 DRB Fatec ArchiBots

DRB Fatec este o altă societate coreeană robotica. Sunt, de asemenea, implicati în numeroase activităţi de cercetare şi dezvoltare.

(in imagine puteam vedea modelul ArchiBot-M)

În acest domeniu, rezultatul acestor eforturi de cercetare şi dezvoltare sau concluzionat in doua prototipuri de roboti si anume, acestia sunt ArchiBot-M şi ArchiBot-S. Ambii roboti pot urca si coboara scari, ambi sunt impermeabile şi ambii au un sistem de răcire, în scopul de a le permite să lucreze la temperaturi ridicate.

ArchiBot-M este considerabil mai mare decât ArchiBot-S - 450 faţă de 40 kilograme. De asemenea, el calatoreste mai repede - 20 kilometri pe oră faţă de 8 kilometri pe oră şi timpul de funcţionare este de doua ori mai mult - 2 ore faţă de 1 oră. În timp ce ambi pot fi utilizati pentru explorare , ArchiBot-M este de asemenea capabil de independent de stingere a incendiilor.

avantaje dezavantaje

• au un sistem de răcire •

11

•poate rezista la temperaturi ridicate • raza de acoperire a suprafetei de incendiu mica

• poate funcţiona până la 2 ore fără încărcare

• costul robotului

I.4 Robotii de stingere a incediilor IZ HOLDING Firo

Exploataţie IZ este o companie din Singapore implicate în punctele de fabricaţie, de la îmbrăcăminte la echipamentele platforma de foraj. Printre alte divizii, există o diviziune de Securitate care se ocupa cu robotica si sisteme de supraveghere.

Au proiectat roboţi controlat de la distanţă în mod special pentru scopuri de stingere a incendiilor. Acestea ar fi Firo-F şi Firo-S.

Aceşti roboţi împărtăşesc unele similitudini cu roboţi de stingere a incendiilor a fost doar menţionată mai sus. Firo-F este mai mare şi Firo-S este mai mic - 450 şi 40 kg în consecinţă. Firo-S poate fi utilizat numai pentru supraveghere, în timp ce Firo-F este de asemenea echipat cu un sistem de apă, astfel încât să poată transporta un furtun de apă până la 100 de metri lungime şi stinge focul independent.

(in imagini se poate observa modelul Firo-F)

Ambii sunt roboţi Firo fără fir şi telecomanda. Ambii sunt echipati cu o camera de supraveghere capabil de a lua imagini termice. Ambii pot suporta temperaturi de până la 500 C.

12

avantaje dezavantaje

• au un sistem de răcire • raza de acoperire a suprafetei de incendiu mica

•robotul poate fi controlat de la distanţă • masa robutului mare

• Timp de operare pana la 4 ore • costul robotului

I.5 Ryland Research Limited

Firemote, proiectat de Ryland Research Limited, este, de asemenea, printre roboţi de stingere a incendiilor care cantaresc aproximativ 450 kg. Acest robot este, de asemenea, controlat de la distanţă (până la 300 de metri); acesta poate suporta temperaturi ridicate, precum şi stingerea ca focul folosind fie apă sau spumă.

(in imagini se observa modelulFIREMOTE 4800)

Compartimentele bateriei sunt modificabile, permiţând astfel schimbarea bateriilor. Robotul este de asemenea echipat cu patru camere de culoare care împreună oferă o vedere panoramică şi o cameră în infraroşu orientabile în plan orizontal.De asemenea, trebuie remarcat faptul că acest robot a articulat piese pentru a asigura capabilitati mai bine suprafata de călătorie. Robotul are lăţime variabilă, cu două moduri - "nivel" şi "înguste". Modul lat oferă o mai bună stabilitate, în timp ce modul de îngust permite robotului să se deplaseze prin usi standard.

avantaje dezavantaje

13

• Decontaminari chimice, biologice radiaţiilor, sau accidente nucleare

• consum de energie relativ mare

•robotul poate fi controlat de la distanţă • masa robotului mare

• oferă o vedere panoramică şi o cameră în infraroşu orientabile în plan orizontal

• costul robotului

* un filmulet cu functionarea robotelului :http://youtu.be/zRmWW_nDew8

I.6 DOK-ING JELKA robotii care “lupta” impotriva incendiilor

DOK ING-croat este o companie fondata in anul 1991. Sunt în principal, ocupat cu proiectarea si fabricarea de sisteme de deminare.În 2006 şi 2007 au conceput două sisteme de la distanţă controlate de stingere a incendiilor - mijlocii Jelka-4 şi grele Jelka-10. La început, acestea au turbo 4 timpi motoarele diesel şi acestea să cântărească 9.2 (Jelka-4) şi 22 (Jelka-10), tonuri de când umplut.

14

(in imagini sunt modelele Jelka10 si Jelka-4)

Aceşti roboţi au, de asemenea, rezervoarele de apă şi spumă. Jelka-4 are un rezervor de apă cu capacitate de 1400 litri şi un rezervor de spuma cu capacitate de 500 litri.

Jelka-10, pe de altă parte, are un rezervor de apă cu capacitate de 4000 litri şi un rezervor de spuma cu 1000 de litri.

15

(in imagine este modelul Jelka 10)

Tunurile de apă sunt destul de puternice. Jelka-4 poate trage apa 70 de metri şi spumă de 50 de metri, în timp ce Jelka-10 - 90 şi 70 de metri în consecinţă. Este demn de menţionat faptul că tunuri de apă de pe ambele roboţi sunt suficient de puternice pentru a goli rezervoarele de apă într-un pic mai mult de 1 minut.

avantaje dezavantaje

• raza de acoperire a suprafetei de incendiu mare

• consum mare de energie

• capacitate de stocare a apei mare • masa robotului mare

• manevrabilitate excelentă • costul robotului

* un filmulet cu functionarea robotelilor :http://youtu.be/FQsUK7kurgM

I.7 Altii roboti pentru stingerea incendiilor (prototipuri)

Doar un concept acum, OLE este un produs de studioul de design industrial, la Universitatea din Magdeburg-Stendal .Un robot echipat cu rezervoare de apă şi praf de stingere a incendiului agenţi, OLE ar fi autonom şi ghidate prin GPS, antene inteligente, şi senzori infraroşu şi căldură. Design profesor Ulrich Wohlgemuth, împreună cu biologul şi-robot sisteme de manager Oliver Lange, studenţi, şi membri ai

16

firmei Transluszent de proiectare, a colaborat pe conceptul, inspirat de armura interconectarea gandac- pilula comuna.Sase picioare este numărul perfect, oferind stabilitate şi făcându-l uşor pentru a calcula puncte circulaţie.

Acesta este un extinctor robot care poate fi folosit manual în cazul în care cineva este acasă sau funcţionează autonom şi notifică pompierii în cazul în care nimeni nu este prezent.

II.Roboti salvatori

(robotul care a demonstrat capacitatea sa de a extrage o masina de sub zapada)

17

(robot care a fost proiectat cu scopul de a ajuta la salvarea muncitorilor)

Un robot pentru salvare este un robot care a fost proiectat cu scopul de a ajuta la salvarea muncitorilor. Situatiile comune care implica robotii de salvare sunt accidentele din mine, dezastre urbane, si explozii. O folosinta notabila a robotilor a fost in cautarea victimelor si a supraviaturiotrilor din ramasitile WorldTrade Center. Beneficiile robotilor de salvare includ reducerea de personal necesar, oboseala redusa si acces la unele zone care uneori sunt de neaccesat Bookmark.

( robot umanoid simulează modul în care un soldat poate fi salvat)

18

(robot umanoid care ajuta persoanele cu probleme )

Hibiscus, noul robot salvator

Chiba Institutul de Tehnologie din Japonia a dezvoltat un robot de salvare nou, denumit Hibiscus. Scopul principal al acestui robot. Scopul principal al acest robot este de a căuta supravieţuitorilor în caz de dezastre precum cutremure, care sunt frecvente în Japonia. Acesta

19

are o camera infrarosu termice, care pot detecta supravieţuitori prinşi sub dărâmături în căldură prin semnătura lor. Cu viteza maxima de 1,1 metri pe secundă, acest robot comunica cu operatorul prin intermediul unui procesor SH-4. Dimensiunile sunt 370 mm x 650 mm x 180 mm şi cântăreşte 22.5 kg. Acesta este alimentat de o baterie 3700 mAh Lithium Polymer care durează de 60 de minute. Acest robot de salvare costa cam 26.800 dolari.

* un filmulet cu functionarea robotelilor :http://youtu.be/bcSUr2CGTuw

III.Roboti pentru gestionarea dezaztrelor

20

Dezastru poate lovi în orice moment, in orice loc şi se poate termina, de asemenea, cu numeroase victime. Dezastrele pot fi naturale (inundaţii, cutremure, furtuni etc) sau facute de om (atac terorist, sabotaj, câmpuri minate suflare sus, chimice sau scurgeri nucleare, etc). Lucru care bulverseaza este că atunci când un dezastru grav apare se pare că nu suntem pregătiţi pentru asta. Catastrofa loveste locuri care nu sunt nu uşor accesibile şi chiar periculoase pentru forţele dezastre.

Unul dintre primii paşi în răspuns la dezastre este colectarea de informaţii de la dezastru, zonele afectate si de a acţiona în continuare asupra lor. Supraveghere şi recunoaşterea zonei de interes în acest proiect. Astfel, robotul în primul rând ar trebui să furnizeze informatii de supraveghere şi recunoaştere sprijin pentru echipe în caz de catastrofe.

Robotul este de aşteptat să aibă următoarele caracteristici:

      Abilitatea de a traversa teren accidentat (o combinaţie de tractiune pe patru roti şi mecanismul de cureaua de transmisie)     Robotul ar trebui să aibă posibilitatea de a fi operate de la distanţă şi controlate de către un operator      Capacitatea de a oferi transmisie video live a operatorului de la distanţă.     Detectarea de gaze periculoase în zona afectate.     

21

Capacitatea de a opera în domeniul nuclear contaminat şi prin depistarea oricăror niveluri periculoase ale radiaţiilor nucleare prezente în mediu     Robotul ar trebui să poată să transmită datele colectate de operatorul de la distanţă     Robotul ar trebui să aibă capacitatea de a opera independent (cu alte cuvinte, robotul ar trebui să aibă la bord capacităţile de procesare a imaginii)      Ar trebui să fie uşor de reparat şi înlocuirea unor piese în cazul unei defecţiuni sa se faca rapid      În cele din urmă ar trebui să fie o soluţie de low-cost la problema.

O provocare deosebită în ceea ce priveşte proiectul este că utilizarea de robotica în managementul dezastrelor este un concept relativ nou şi, astfel, nu sunt modelele anterioare disponibile pentru a se construi în continuare. Un prototip cu capacităţi reduse a fost dezvoltat. prototip dezvoltat care îşi propune să demonstreze fiabilitatea unui robot low cost avand in prim-plan capacităţile menţionate.

Dezvoltarea de prototipuri

Prototipul are capacităţi reduse care pot fi imbunatatite pentru a deveni un robot cu capabilităţi care au fost enumerate anterior. În acest raport robotul a fost împărţit şi descris modul cu modul.robotul poate fi împărţit în următoarea secţiune / categorii:1. Şasiu2. Drive mecanism3. Platforma de comunicare4. Camera Modulul5. Sistem de procesare imagine (AVRcam)6. Senzori de folosit7. Link-ul de control7. Software utilizat8. Sursa de putere

22

Biografie1. www.sintef.no/...robots/Anna-Konda--The-fire-fighting-snake-robot2. http://pompierivideo.blogspot.com/2011/04/anna-konda-robot-fire-fighting-snake.html#3. http://robotics.youngester.com/2008/08/fighting-fire-with-robots.html4. http://dvice.com/archives/2009/10/firefighting-5. ro.phphttp://robotsfuture.blogspot.com/2011/04/rescue-robots-are-here.html6. http://www.techfresh.net/hibiscus-the-new-rescue-robot/7. http://www.ieeehtn.org/htn/index.php/Robotics_for_Disaster_Management8. http://robotstocknews.blogspot.com/2007/04/firefighting-robots-from-irobot.html9. http://www.gizmodo.com.au/2007/08/blazebattling_beetlejuice/10. http://hackedgadgets.com/2006/06/09/rescue-bot/11. http://www.physorg.com/news174201096.html12. http://www.sintef.no/home/Information-and-Communication-Technology-ICT/Applied-Cybernetics/Projects/SnakeFighter/(pt capitolul Anna Konda robotul sarpele care lupta "impotriva "incendiilor )

23