Zet de tv aan en al snel zie je beelden van het puin in Japan voorbij komen drijven. Reddingswerkers konden afgelopen dagen zo’n 15.000 mensen eronder vandaan halen, maar het blijft een lastige klus. En hoe langer het duurt, hoe minder hoop er is.
Er is gelukkig speciale hulp in aantocht. Twee teams van robotica-experts komen binnenkort in het rampgebied assisteren bij de zoektocht naar slachtoffers. Dit bevestigde Dr. Robin Murphy, directeur van het Center for Robot-Assisted Search and Rescue (CRASAR) in Amerika en topexpert in reddingrobotica, in IEEE Spectrum.
Videoscope
Een camera in een flexibele slang is op zichzelf niet nieuw. Zo’n systeem heet een videoscope en die wordt bijvoorbeeld gebruikt bij het inspecteren van pijpleidingen. De Active Camera Robot maakt gebruik van de Olympus IPLEX MX.
De Active Scope Camera Afbeelding: © Hatazaki et al., 2007
Kijken onder het puin
Het team van onderzoeker Satoshi Tadokoro van de Tohoku University (Sendai, Japan) komt met de zogenaamde ‘Active Scope Camera’. Een langwerpige robot die een beetje lijkt op een doucheslang, alleen dan met een camera aan het uiteinde. De kop van de slang is vanaf een afstand bestuurbaar, maar het meest bijzondere is dat de robot zich zelfstandig kan voortbewegen. Dat is handig, want een flexibele slang vooruit duwen is niet eenvoudig (probeer maar eens een touwtje naar voren te duwen).
De Active Scope Camera maakt voor het voortbewegen gebruik van ‘ciliary vibration drive’ (zie onderstaande illustratie). De slang is samengesteld uit ringen met trilharen, met daarbinnen een motor die ervoor zorgt dat de slang voortdurend trilt. De trilrichting is op en neer, omdat de motor draait om een as die parallel loopt aan de slang. Door die verticale beweging botsten de trilhaartjes steeds tegen de grond en doordat ze schuin staan, buigen ze door. Als ze vervolgens weer terugbuigen, springt de slang als het ware naar voren.
Links zie je de robotslang met de trilharen aan de buitenzijde. Die buigen door als ze de grond zaken, zoals je ziet in de close-up rechts. Afbeelding: © Hatazaki et al., 2007
De slang kan op twee manieren bochten maken. Als er wanden zijn, bots hij daar gewoon tegenaan en maakt hij vanzelf de juiste bocht. In een open ruimte kan hij ombuigen doordat de kop van de slang kan bewegen. Door de kop te buigen en te laten draaien — dat kan met een joystick vanaf een afstand — zal de robot in zijn geheel van richting veranderen.
Stevig wagentje
De tweede robot, genaamd Quince, is van Eiji Koyanagi van het Future Robotics Technology Center van Chiba Institute of Technology (Narashino, Japan). Het is een wagentje dat zich snel in het rampgebied kan verplaatsen om informatie te verzamelen.
Bij het bouwen van de robot is rekening gehouden met de specifieke omstandigheden: een ongelijk terrein, met hobbels en kuilen, stenen, zand, puin, enzovoorts. De robot is daarom extra stevig (en waterdicht), en heeft naast de vier ‘gewone’ wielen, twee extra wielen aan de voorkant en twee aan de achterkant. De wielen kunnen afzonderlijk van elkaar bewegen, waardoor de robot erg flexibel is. Zoals je in het onderstaand filmpje ziet, heeft de robot geen moeite met op- en afstapjes en kan hij zelfs en trap op- en afklimmen.
De robot is bedoeld om reddingswerkers snel van informatie te voorzien en daarom is de wagen uitgerust met meerdere camera’s en sensoren. Zo kun op een monitor precies zien wat de robot waarneemt en waar hij zich bevindt. Het systeem kan daarnaast worden uitgebreid voor specifieke missies. Zo kun je een speciale infraroodcamera toevoegen wanneer je op zoek bent naar slachtoffers. En met het ‘laser ranging’-systeem kun je zelfs een 3D-kaart maken van de omgeving.
Ervaren robots
Het is niet voor het eerst dat robots worden ingezet bij een ramp. Na de aardbeving op Haïti vorig jaar, gebruikte het Amerikaanse leger bijvoorbeeld de SeaBotix, een op afstand bestuurbare robot voor onder water (een Remotely Operated Vehicle – ROV). Ze inspecteerden daarmee de bruggen en dijken om te kijken of die de beving hadden doorstaan.
Voor de ramp in Japan denkt Dr. Murphy dat verschillende robots van het CRASAR geschikt zijn. Voor inspectie vanuit de lucht kunnen bijvoorbeeld de AirRobot, de Draganflyer en de iSensys worden ingezet. Dit zijn allemaal op afstand bestuurbare onbemande vliegmachientjes (Unmanned Aerial Vehicles – AUVs).
Hier zie je drie type AUV’s. Ze hebben allemaal een camera aan boord om opnames te maken. Afbeelding: © CRASAR
Voor op de grond zijn er ook meerdere geschikte apparaten. Bijvoorbeeld de VGTV van Inuktun. Dit is een Unmanned Ground Vehicle (UGV) en deze werd ingezet bij het reddingswerk op 9/11 (zie filmpje hieronder).
Wanneer Dr. Murphy en haar team naar Japan gaan, is niet bekend. Ze zegt dat ze op ‘standby’ staan en wachten op een formele uitnodiging.
Literatuur
- Hatazaki et al., ‘Active scope camera for urban search and rescue’, Intelligent Robots and Systems, IEEE/RSJ International Conference on , pp.2596-2602, Oct./Nov. 2007, doi: 10.1109/IROS.2007.4399386
- Rohmer et al., ‘Integration of a sub-crawlers’ autonomous control in Quince highly mobile rescue robot’, System Integration (SII), IEEE/SICE International Symposium on , vol., no., pp.78-83, 21-22 Dec. 2010, doi: 10.1109/SII.2010.5708305
Zie ook op Kennislink:
- ‘Titanic virtueel naar boven’
- ‘Draadloze besturing voor zwemmende robot’
- ‘Moderne Nautilus heeft geen kapitein Nemo meer nodig’
Lees meer over Japan op Kennislink:
Lees meer over robotica op Kennislink:
"
