НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Современные разработки аварийно-спасательных роботов: возможности и принципы их применения

Выпуск № 3 (60) Июль - Сентябрь 2015
Авторы:

А.И. МОТИЕНКО,
А.Л. РОНЖИН,
Н.А. ПАВЛЮК
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2015-3-147-165
Аннотация
В работе дается краткий обзор нормативных актов, регламентирующих аварийно-спасательные работы в зонах чрезвычайных ситуаций. Анализируются правила и способы транспортировки пострадавших на предмет возможности применения для этой цели различных типов роботов. Стоит понимать, что основную роль при выборе способа, средств, положений, в которых будут транспортироваться пострадавшие, играют виды травм, их локализация и состояние пострадавших. В ходе подготовки статьи были проанализированы научные работы нескольких последних лет, на основе которых подготовлен обзор современного состояния в области создания аварийно-спасательных роботов. В данном обзоре основное внимание уделяется разработкам гуманоидных и социальных (групповых) роботов, которые предназначены для обнаружения и спасения людей в зоне чрезвычайных ситуаций, а также для работы в условиях, опасных для здоровья человека. Анализируется возможность применения существующих образцов роботов для разных типов работ по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, оказанию первой помощи пострадавшим и их транспортировке. В работе также описаны основные направления, на которых концентрируются ведущие разработчики, а именно создание дистанционно управляемых роботов, ориентированных на работу на различных стадиях ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Кроме того, в обзоре представлена попытка создать роботов, дистанционно управляемых группой людей-операторов и способных осуществлять как силовые воздействия на различные встречающиеся в районе катастрофы объекты, так и тонко координированные действия, связанные с различными видами анализа образцов на месте катастрофы и с оказанием первой помощи людям, пострадавшим во время чрезвычайной ситуации.
Ключевые слова: робототехника, аварийно-спасательные роботы, человеко-машинное взаимодействие, манипуляторы, транспортировка пострадавших, первая помощь, аварийно-спасательные работы, чрезвычайная ситуация

Список литературы
1. Безопасность жизнедеятельности: безопасность в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: учебное пособие / В.А. Акимов и др. – М.: Абрис, 2012. – 592 с.

2. Мажуховский Э.И. Аварийно-спасательные и другие неотложные работы // Технологии гражданской безопасности. – 2006. – Т. 3, № 2. – С. 88–92.

3. Федеральный закон от 22.08.1995 № 151-ФЗ (ред. от 02.07.2013) «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей» [Электронный ресурс]. – URL:http://www.consul-tant.ru/document/cons_doc_LAW_148644/ (дата обращения: 09.10.2015).

4. Об утверждении плана реализации госпрограммы «Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, обеспечение пожарной безопасности и безопасности людей на водных объектах» на 2014 год и на плановый период 2015 и 2016 годов [Электронный ресурс]. – URL: http://government.ru/docs/15616/ (дата обращения: 09.10.2015).

5. Заседание Коллегии МЧС России, 12 ноября 2014 г. [Электронный ресурс]. – URL:http://www.mchs.gov.ru/dop/info/smi/news/item/2630187 (дата обращения: 09.10.2015).

6. Военная и специальная робототехника для России: обзор производителей роботов и их продукции [Электронный ресурс]. – URL:http://sa100.ru/robots2/manufacturer/Russia/Obzor/RusMan1.htm (дата обращения: 22.02.2015).

7. Учебник спасателя / С.К. Шойгу, М.И. Фалеев, Г.Н. Кириллов, В.И. Сычев, В.О. Капканщиков, А.Ю. Виноградов, С.М. Кудинов, С.А. Ножевой, А.Ф. Неживой; под общ.ред.

Ю.Л. Воробьева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Краснодар: Советская Кубань, 2002. – 528 с.

8. В НИ ИрГТУ создали опытную модель робота «Перевертыш», способного искать людей в завалах при ЧС [Электронный ресурс]. – 2012. – URL: http://www.istu.edu/news/13598/ (дата обращения: 22.02.2015).

9. Search and rescue robots developed by the European ICARUS project [Electronic resource] / G. De Cubber, D. Serrano, K. Berns, K. Chintamani, R. Sabino, S. Ourevitch, D. Doroftei, C. Armbrust, T. Flamma, Y. Baudoin // Proceedings of 7th International Workshop on Robotics for Risky Environments, St. Petersburg, 1–3 October 2013. – URL: http://www.fp7-icarus.eu/sites/fp7-icarus.eu/files/publications/Search%20and%20Rescue%20robots%20developed%20by%20the%20European%20ICARUS%20project%20-%20Article.pdf (accessed: 09.10.2015).

10. Mobile reconfigurable robot: patent US 8106616 B1 / inventors D. Theobald. – N US 12/721,810; appl. date 11.03.2010; publ. date 31.01.2012. – URL: http://www.google.com/patents/US8106616 (accessed: 09.10.2015).

11. CHIMP, the CMU highly intelligent mobile platform / A. Stentz, H. Herman, A. Kelly,

E. Meyhofer, G.C. Haynes, D. Stager, B. Zajac, J.A. Bagnell, J. Brindza, C. Dellin, M. George, J. Gonzalez-Mora, S. Hyde, M. Jones, M. Laverne, M. Likhachev, L. Lister, M. Powers, O. Ramos, D. Rice, J. Scheifflee, R. Sidki, J.-S. Valois, J.M. VandeWeghe, M.D. Wagner, C. Wellington.// Journal of Field Robotics. – 2015. – Vol. 32, iss. 2. – P. 209–228.

12. Motion planning and control of ladder climbing on DRC-Hubo for DARPA Robotics Challenge / Y. Zhang, L. Jingru, K. Hauser, H.A. Park, M. Paldhe, C.S.G. Lee, R. Ellenberg, B. Killen,

P. Oh, J.H. Oh, L. Jungho, K. Inhyeok // IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2014), Hong Kong, China, May 31 – June 7, 2014. – Hong Kong: IEEE, 2014. – P. 2086.

13. A General-purpose System for Teleoperation of the DRC-HUBO Humanoid Robot / M. Zucker, S. Joo, M.X. Grey, C. Rasmussen, E. Huang, M. Stilman, A. Bobick, K. Iagnemma, J. Overholt // Journal of Field Robotics. – 2015. – Vol. 32, iss. 3. – P. 336–351.

14. Kolawole E. What if this ATLAS shrugged? – DARPA unveils new humanoid robot [Electronic resource] // Washington Post. – 2013. – July 12. – URL:http://www.washingtonpost.com/blogs/innovations/wp/2013/07/12/what-if-this-atlas-shrugged-darpa-unveils-new-humanoid-robot/ (accessed: 09.10.2015).

15. Hornyak T. Be afraid: DARPA unveils terminator-like atlas robot [Electronic resource] // CNET. – 2013. – July 11. – URL: http://www.cnet.com/news/be-afraid-darpa-unveils-terminator-like-atlas-robot/ (accessed: 09.10.2015).

16. Upgraded atlas robot to go wireless as the stakes are raised for the DARPA robotics challenge finals [Electronic resource] // DARPA: defense advanced research projects agency. – 2015. – January 20. – URL: http://www.darpa.mil/news-events/2015-01-20 (accessed: 09.10.2015).

17. Optimization-based locomotion planning, estimation, and control design for the atlas humanoid robot [Electronic resource] / S. Kuindersma, R. Deits, M. Fallon, A. Valenzuela, H. Dai,

F. Permenter, T. Koolen, P. Marion, R. Tedrake // Autonomous Robots. – 2015. – 31 July. – URL: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10514-015-9479-3. – doi: 10.1007/s10514-015-9479-3 (accessed: 09.10.2015).

18. An architecture for online affordance-based perception and whole-body planning / M. Fallon, S. Kuindersma, S. Karumanchi, M. Antone, T. Schneider, H. Dai, S. Perez-D’Arpino, R. Deits,

M. DiCicco, D. Fourie, T. Koolen, P. Marion, M. Posa, A. Valenzuela, Y.P. Kuan-Ting, Shah J.A., Iagnemma K., Tedrake R., Teller S. // Journal of Field Robotics. – 2015. – Vol. 32, iss. 2. – P. 229–254.

19. Kuindersma S., Permenter F., Tedrake R. An efficiently solvable quadratic program for stabilizing dynamic locomotion // IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2014), Hong Kong, China, 31 May – 7 June 2014. – Hong Kong: IEEE, 2014. – P. 2589–2594. – doi: 10.1109/ICRA.2014.6907230.

20. Becker A., Ertel C., McLurkin J. Crowdsourcing swarm manipulation experiments: a massive online user study with large swarms of simple robots // IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2014), Hong Kong, China, May 31 – June 7, 2014. – Hong Kong: IEEE, 2014. – P. 2825–2830. – doi: 10.1109/ICRA.2014.6907264.

21. Bachrach J., Beal J., McLurkin J.Composable continuous-space programs for robotic swarms // Neural Computing & Applications. – 2010. – Vol. 19, iss. 6. – P. 825–847. – doi: 10.1007/s00521-010-0382-8.

22. Lee S.K., McLurkin J. Distributed cohesive configuration control for swarm robots with boundary information and network sensing // Proceedings IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2014), Chicago, Illinois, USA, 14–18 September, 2014. – Chicago: IEEE, 2014. – P. 1161–1167.

23. Беспилотный самолет ZALA 421-08М [Электронный ресурс]. – URL: http://zala.aero/zala-421-08/ (дата обращения: 09.10.2015).

24. Разработка сетецентрической интеллектуальной системы адаптивного планирования действий группы автономных беспилотных аппаратов для согласованного выполнения поставленных задач / Д.С. Будаев, Г.Ю. Вощук, А.Н. Мочалкин, В.С. Травин // Материалы 10 Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления» (Таганрог–Домбай, 2015). – Ростов н/Д.: ЮФУ, 2015. – Т. 1. – С. 166–172.

25. БЛА Т23Э: беспилотный летательный аппарат [Электронный ресурс]. – URL: http://www.enics.ru/detail?product_id=20 (дата обращения: 10.10.2015).

26Проектирование манипуляторов для работы в экстремальных условиях / В.Н. Шашок, С.И. Филиппов, Д.В. Багаев, А.Н. Малышев, А.А. Кобзев, В.Н. Умнов // Материалы 10 Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления» (Таганрог–Домбай, 2015). – Ростов н/Д.: ЮФУ, 2015. – Т. 1. – С. 267–278.

 
Просмотров: 1996