عند حدوث زلزال أو انهيار مبنى أو انفجار صناعي أو أي كارثة حضرية أخرى، غالبًا ما تكون الساعات الأولى حرجة. يجب على فرق البحث والإنقاذ تحديد موقع الناجين وتقييم المخاطر الهيكلية والدخول إلى البيئات التي قد تكون غير مستقرة أو ملوثة أو مظلمة أو يصعب الوصول إليها.
لطالما اعتمدت عمليات البحث والإنقاذ في المناطق الحضرية (USAR) بشكل كبير على أفراد مدربين تدريباً عالياً. تلعب فرق الإنقاذ ورجال الإطفاء والمهندسين والأخصائيين الطبيين وكلاب البحث أدوارًا أساسية. ومع ذلك، فإن الكوارث الحضرية الحديثة تمثل تحديات لا تستطيع طرق الإنقاذ التقليدية دائمًا حلها بالسرعة الكافية.
يمكن أن تؤدي المباني المنهارة إلى إنشاء فراغات ضيقة تشكل خطورة كبيرة على دخول الموظفين. الانهيارات الثانوية يمكن أن تهدد رجال الإنقاذ. يمكن أن يؤدي الدخان والغبار والغازات السامة والفيضانات والبنية التحتية المتضررة إلى الحد من الرؤية والتنقل. وفي الوقت نفسه، فإن كل دقيقة تقضيها في تقييم مكان الحادث يمكن أن تقلل من فرص العثور على الناجين والوصول إليهم.
هذا هو المكان الذي أصبحت فيه روبوتات الإنقاذ المستقلة ذات قيمة متزايدة.
يمكن للروبوتات الأرضية الحديثة، المجهزة بالكاميرات وأجهزة الاستشعار الحرارية وتقنية LiDAR وكاشفات الغاز والميكروفونات وتقنيات الملاحة المستقلة، أن تساعد فرق البحث والإنقاذ على جمع المعلومات داخل البيئات الخطرة مع تقليل المخاطر غير الضرورية التي يتعرض لها المستجيبون البشريون.
الهدف ليس استبدال فرق الإنقاذ. والغرض من ذلك هو منحهم معلومات أفضل ووصولاً أكثر أمانًا خلال أصعب مراحل العملية.
التحدي الأكبر: غالبًا لا يتمكن رجال الإنقاذ من الدخول بأمان أولاً
واحدة من أخطر المشاكل في عمليات USAR هي الفجوة بين تحديد موقع الناجي المحتمل والوصول فعليًا إلى المنطقة.
بعد الانهيار الهيكلي، قد تواجه فرق الإنقاذ ما يلي:
الهياكل الخرسانية والفولاذية غير المستقرة
الممرات الضيقة والأماكن الضيقة
الحطام المتساقط المستمر
الأنظمة الكهربائية المتضررة
تسرب الغاز
النار والدخان
مناطق تحت الأرض غمرتها المياه
رؤية محدودة
ظروف هيكلية غير معروفة
إن إرسال الأفراد إلى هذه المناطق على الفور يمكن أن يؤدي إلى وقوع إصابات إضافية.
يجب على قادة الإنقاذ الموازنة بين السرعة وسلامة المستجيبين. ولسوء الحظ، قد يؤدي ذلك إلى إبطاء عمليات البحث خلال المراحل المبكرة الحرجة من الكارثة.
يمكن لروبوت الإنقاذ المستقل أن يساعد في سد هذه الفجوة عن طريق دخول المناطق الخطرة أو التي يتعذر الوصول إليها قبل أفراد الإنقاذ.
باستخدام الكاميرات وأجهزة الاستشعار الموجودة على متنه، يمكن للروبوت توفير-معلومات في الوقت الفعلي حول البيئة، مما يساعد الفرق على فهم الظروف الموجودة خارج النقطة التي يمكن للبشر العمل فيها بأمان.
وعي أسرع بالموقف خلال الساعات الأولى
في الكوارث الكبرى، يتمثل أحد التحديات التشغيلية الأولى في فهم الموقف.
تحتاج فرق الطوارئ إلى إجابات سريعة:
أين الناجون؟
ما هي المناطق غير المستقرة من الناحية الهيكلية؟
هل هناك طرق وصول مسدودة؟
هل هناك نار أو دخان أو غاز خطير؟
ما هي المناطق التي يجب أن تدخلها فرق الإنقاذ أولاً؟
يمكن أن يستغرق الاستطلاع التقليدي بعض الوقت، خاصة عندما تكون المنطقة المصابة كبيرة.
يمكن لروبوتات الإنقاذ المستقلة تحسين الوعي الظرفي من خلال التحرك عبر البيئات المتضررة ونقل المعلومات مرة أخرى إلى فرق القيادة.
يمكن للروبوت المجهز بكاميرات بصرية وتصوير حراري وتقنية LiDAR وأجهزة استشعار بيئية إنشاء صورة أكثر تفصيلاً لمنطقة الكارثة.
يمكن أن تدعم هذه المعلومات اتخاذ قرارات أسرع بشأن:
أولويات البحث
طرق الإنقاذ
المناطق الخطرة
نشر المعدات
تخصيص الموظفين
في عمليات USAR، يمكن للمعلومات الأفضل أن تمنع الفرق من قضاء وقت ثمين في البحث في المناطق الخطأ.
العثور على الناجين في البيئات الحضرية المعقدة
يظل تحديد مكان الناجين أحد أصعب الأجزاء في أي عملية بحث وإنقاذ في المناطق الحضرية. قد لا يكون الأشخاص المحاصرون تحت الحطام مرئيين. وقد يكونون فاقدين للوعي، أو غير قادرين على طلب المساعدة، أو قد يكونون متواجدين خلف الهياكل المنهارة.
يمكن لروبوتات الإنقاذ الحديثة أن تحمل تقنيات استشعار متعددة.
التصوير الحراري
قد تساعد الكاميرات الحرارية في التعرف على البصمات الحرارية في البيئات المنخفضة الإضاءة أو المعتمة بصريًا-.
يمكن أن يكون هذا مفيدًا أثناء:
العمليات الليلية
هياكل مملوءة بالدخان-
انقطاع التيار الكهربائي
عمليات البحث تحت الأرض
كشف الصوت
من المحتمل أن تكتشف الميكروفونات الحساسة أصواتًا مثل:
أصوات
يطرق
حركة
يدعو للمساعدة
يمكن أن تساعد البيانات الصوتية فرق الإنقاذ في تركيز جهود البحث على المناطق التي قد يتم اكتشاف نشاط بشري فيها.
الكاميرات وأجهزة الاستشعار البصرية
تسمح الكاميرات عالية الدقة- للمشغلين بفحص المناطق شديدة الخطورة أو التي لا يمكن دخولها بشكل فوري.
يمكن للروبوت نقل الفيديو المباشر من داخل الهياكل المنهارة أو الأنفاق أو المنشآت الصناعية أو الأماكن الضيقة.
لا يوجد جهاز استشعار واحد يمكنه ضمان اكتشاف الناجين. ومع ذلك، فإن الجمع بين أجهزة استشعار متعددة يمكن أن يوفر لفرق الإنقاذ وعيًا أقوى بالموقف.
ما أهمية التنقل في عمليات USAR؟
تعتبر بيئات الكوارث الحضرية صعبة للغاية بالنسبة للروبوتات المتنقلة التقليدية.
نادراً ما تكون المباني المنهارة مسطحة أو يمكن التنبؤ بها. قد تواجه الروبوتات:
سلالم مكسورة
الأنقاض فضفاضة
الكتل الخرسانية
معدن ملتوي
فجوات ضيقة
الأسطح المنحدرة
المناطق التي غمرتها الفيضانات
ولهذا السبب يعد التنقل أحد أهم اعتبارات التصميم لروبوتات الإنقاذ المستقلة.
قد تكون المنصات المختلفة مناسبة لبيئات مختلفة.
يمكن للروبوتات المجنزرة أن توفر ثباتًا قويًا عند التحرك فوق الأنقاض والتضاريس غير المستوية. يمكن للروبوتات المدمجة دخول المساحات الضيقة. يمكن للروبوتات رباعية الأرجل التغلب على العوائق والتضاريس المعقدة باستخدام حركة الأرجل.
المنصة المثالية تعتمد على المهمة.
على سبيل المثال، قد يكون روبوت الإنقاذ المدمج مفيدًا للدخول إلى الأماكن الضيقة، في حين قد يكون الروبوت الأكبر رباعي الأرجل أكثر ملاءمة للاستطلاع عبر المواقع الصناعية المتضررة أو مناطق الكوارث الخارجية الكبيرة.
الشرط الرئيسي هو القدرة على التكيف.
تقليل المخاطر التي يتعرض لها أفراد الإنقاذ
يتم تدريب المتخصصين في البحث والإنقاذ على العمل في البيئات الخطرة، ولكن يجب أن تقلل التكنولوجيا من التعرض غير الضروري كلما أمكن ذلك.
يمكن إرسال الروبوتات المستقلة والتي يتم تشغيلها عن بعد إلى المناطق المتأثرة بما يلي:
عدم الاستقرار الهيكلي
الغازات السامة
إشعاع
التلوث الكيميائي
مخاطر الحريق
مخاطر المتفجرة
وبدلاً من إرسال الأفراد على الفور إلى منطقة مجهولة، يمكن للروبوت القيام بمهمة استطلاع أولية.
وهذا يسمح لقادة الإنقاذ باتخاذ القرارات بناءً على المعلومات البيئية الفعلية.
في العديد من المواقف، تكون القيمة الكبرى لروبوت الإنقاذ هي عدم قيامه بعملية الإنقاذ نفسها. إنها تساعد الفرق البشرية على فهم ما إذا كان بإمكانهم بدء عملية الإنقاذ بأمان وكيف.
يعد التواصل تحديًا تشغيليًا كبيرًا
غالبًا ما تدمر الكوارث الحضرية البنية التحتية للاتصالات. تنهار المباني، وتفشل أنظمة الطاقة، وتصبح شبكات الهاتف المحمول غير موثوقة.
قد تواجه روبوتات الإنقاذ التي تعمل في بيئات معقدة أيضًا تحديات في التواصل، خاصة داخل الهياكل تحت الأرض أو المباني الخرسانية المسلحة.
تركز أنظمة الروبوتات USAR المستقبلية بشكل متزايد على تقنيات الاتصال المرنة، بما في ذلك:
شبكة شبكية
عقد الاتصالات المحمولة
أنظمة التتابع
الحوسبة الحافة
التنقل المستقل مع اتصال محدود
تعد القدرة على الحفاظ على التواصل بين الروبوت وفرق الإنقاذ أمرًا ضروريًا.
قد يوفر روبوت الإنقاذ الذي يمكنه الاستمرار في جمع البيانات أثناء انقطاع الاتصالات المؤقتة مزايا تشغيلية كبيرة.
يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في تحديد أولويات معلومات الإنقاذ
يمكن لعمليات الإنقاذ الحديثة أن تولد كميات كبيرة من المعلومات.
يمكن لموجزات الفيديو والصور الحرارية وقراءات أجهزة الاستشعار والخرائط وتقارير الاتصال أن تطغى بسرعة على فرق القيادة.
ويمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في معالجة بعض هذه المعلومات.
قد تساعد الأنظمة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي-في:
التعرف على الكائنات
تحديد العوائق
كشف الإنسان
رسم خرائط البيئات المتضررة
تحديد طرق الوصول المحتملة
إبراز الظروف البيئية غير الطبيعية
يجب ألا يحل الذكاء الاصطناعي محل الحكم البشري في الحياة-و-قرارات الإنقاذ بعد الموت. ومع ذلك، يمكن أن يساعد الفرق على معالجة المعلومات بشكل أسرع وتحديد المجالات التي تتطلب اهتمامًا فوريًا.
ويعد هذا أمرًا مهمًا بشكل خاص عندما تتطلب الكوارث-الواسعة النطاق فرق إنقاذ متعددة للعمل في وقت واحد.
مستقبل روبوتات USAR المستقلة
من المرجح أن يصبح الجيل القادم من روبوتات الإنقاذ أكثر استقلالية واتصالًا وغنيًا بأجهزة الاستشعار.
هناك عدة اتجاهات مهمة آخذة في الظهور.
عمليات بحث الروبوتات المتعددة-
قد تتضمن مهام USAR المستقبلية فرقًا منسقة من الروبوتات الأرضية والطائرات بدون طيار وغيرها من المنصات المستقلة.
تستطيع الطائرات بدون طيار مسح مساحات واسعة من الأعلى، بينما تدخل الروبوتات الأرضية المباني والأنفاق والهياكل المنهارة.
تعاون أفضل بين البشر-والروبوت
سوف تعمل روبوتات الإنقاذ بشكل متزايد كأدوات تعمل على توسيع قدرات المستجيبين البشريين بدلاً من استبدالهم.
سيظل المشغلون مسؤولين عن القرارات الحاسمة بينما تتولى الروبوتات مهام الاستطلاع وجمع المعلومات.
تحسين الملاحة الذاتية
سيساعد التقدم في الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا الاستشعار الروبوتات على التحرك عبر بيئات أكثر تعقيدًا ولا يمكن التنبؤ بها.
حمولات الإنقاذ المعيارية
قد تحمل المنصات المستقبلية حزم استشعار مختلفة اعتمادًا على المهمة، بما في ذلك الكاميرات الحرارية، وكاشفات الغاز، وأجهزة استشعار الإشعاع، ومرحلات الاتصالات، ووحدات الإمداد الطبي.
تحقق من الحلول المخصصة لك على
https://www.astraralroutetech.com/robotic-dog/
https://www.astraralroutetech.com/tracked-robot/
التعليمات
ما هو روبوت الإنقاذ المستقل؟
روبوت الإنقاذ المستقل عبارة عن منصة آلية مصممة لمساعدة المستجيبين للطوارئ من خلال التنقل في البيئات الخطرة، وجمع المعلومات، والبحث عن الناجين، ودعم عمليات البحث والإنقاذ في المناطق الحضرية.
هل يمكن لروبوتات الإنقاذ أن تحل محل فرق البحث والإنقاذ البشرية؟
لا، لقد تم تصميم روبوتات الإنقاذ في المقام الأول لدعم الفرق البشرية. يمكنهم إجراء الاستطلاع وجمع المعلومات في المناطق الخطرة، بينما يظل أفراد الإنقاذ المدربون ضروريين لاتخاذ القرار-والرعاية الطبية وعمليات الإنقاذ المادية.
ما هي أجهزة الاستشعار المستخدمة في روبوتات USAR؟
اعتمادًا على المهمة، قد تستخدم روبوتات الإنقاذ الكاميرات والتصوير الحراري وتقنية LiDAR والميكروفونات وكاشفات الغاز وأجهزة الاستشعار البيئية وغيرها من الحمولات المتخصصة.
لماذا تعتبر الروبوتات مفيدة بعد انهيار المباني؟
يمكن أن تكون الهياكل المنهارة غير مستقرة وخطيرة بالنسبة لرجال الإنقاذ. يمكن للروبوتات دخول المناطق الخطرة أو فحصها أولاً، مما يساعد الفرق على فهم الظروف البيئية قبل إرسال الأفراد إلى الداخل.
ما هي أنواع الروبوتات المستخدمة في البحث والإنقاذ في المناطق الحضرية؟
قد تستخدم عمليات USAR الروبوتات المجنزرة، والروبوتات رباعية الأرجل، والروبوتات الأرضية المدمجة، والطائرات بدون طيار، وغيرها من المنصات التي يتم تشغيلها عن بعد أو المستقلة اعتمادًا على التضاريس ومتطلبات المهمة.
خاتمة
تتطلب عمليات البحث والإنقاذ في المناطق الحضرية السرعة والمعلومات الدقيقة وإدارة المخاطر بعناية. ويكمن التحدي في أن البيئات التي قد يُحاصر فيها الناجون غالبًا ما تكون هي نفس البيئات التي تشكل أكبر خطر على فرق الإنقاذ.
يمكن لروبوتات الإنقاذ المستقلة أن تساعد في معالجة هذه المشكلة.
ومن خلال الدخول إلى المناطق الخطرة، ونقل المعلومات-في الوقت الفعلي، والكشف عن المخاطر البيئية، ودعم عمليات البحث عن الناجين، يمكن للمنصات الآلية تحسين الوعي بالموقف أثناء عمليات الطوارئ الحرجة.
توفر الروبوتات المتعقبة، والروبوتات رباعية الأرجل، وغيرها من الأنظمة الأرضية المستقلة مزايا مختلفة اعتمادًا على بيئة الكارثة.
لن يتم تحديد مستقبل روبوتات USAR من خلال استبدال رجال الإنقاذ البشريين. وسيتم تعريفها من خلال منحهم أدوات أفضل ومعلومات أفضل وطرق أكثر أمانًا للعمل عندما تكون كل دقيقة مهمة.
ومع استمرار تحسن الملاحة المستقلة، وإدراك الذكاء الاصطناعي، وتكنولوجيا الاتصالات، وتكامل أجهزة الاستشعار، فمن المرجح أن تصبح روبوتات الإنقاذ جزءًا متزايد الأهمية من أنظمة الاستجابة لحالات الطوارئ الحضرية الحديثة.
