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Collana TRL7 - Una rivoluzione robotica per l’antincendio

Autore Gianfranco Rocchi | Chief Communication Officer | 12 Marzo 2021 |

Gli infortuni e le vittime tra le squadre antincendio rimangono ancora un grave problema e per questo governi e aziende high-tech stanno investendo nella ricerca sui robot antincendio in grado di svolgere compiti troppo rischiosi per le persone.

La crescente domanda di robotica deriva anche dall’esigenza di aumentare le prestazioni antincendio dei sistemi e delle squadre umane.

Ai robot verrà affidata l'analisi e la localizzazione di incendi, la conduzione di ricerca e soccorso, il monitoraggio di variabili pericolose e, infine, il compito principale di controllo e soppressione degli incendi.

Sebbene esistano anche soluzioni fisse, apparentemente più vicine ai sistemi oggi comunemente in uso ma che impiegano logiche di individuazione autonoma dell’incendio e gestione del feedback per manovrare il getto dei monitori antincendio, la ricerca si sta muovendo verso soluzioni semoventi con una maggior flessibilità di impiego e, potendosi avvicinare alle fiamme, con una maggior precisione nella raccolta delle informazioni dal campo.

L’architettura più semplice probabilmente è quella, ad esempio, del robot Thermite, sviluppato per l’esercito statunitense da Howe & Howe Technologies (ma soluzioni analoghe sono proposte anche da altre aziende private, come Fourobot, Ryland o QinetiQ); un piccolo drone terrestre, cingolato, che si trascina dietro un tubo che alimenta una lancia attraverso cui, grazie ai sistemi di visione che monta il drone, un operatore remoto può aggredire le fiamme scaricando acqua o altri agenti antincendio standosene a 500 metri di distanza. È stato derivato dai robot impiegati dagli artificieri e sebbene, con i suoi quasi 750 kg, pompi un terzo di acqua in meno rispetto a un'autopompa antincendio (poco meno di 7000 al minuto), costa anche molto meno. Un’architettura analoga la troviamo nell’ ArchiBot di DRB Fatec.

Simili droni terrestri e aerei sono impiegati anche per collaborare con le squadre di soccorso montando sistemi di rilevazione che permettano di estendere la consapevolezza situazionale; lo svedese smoke bot ad esempio è dotato di uno scanner laser, una termocamera 3D e sensori di gas per creare una mappa del rischio. Per impieghi simili è progettato il tailandese Tehzzeb ed il coreano FireSearcher.

Il piccolo dispositivo di HoyaRobot, mentre lascia ai vigili del fuoco il compito di spegnere l’incendio,  utilizza una fotocamera per aiutare a trovare le persone intrappolate in un edificio in fiamme. 

Operabile da una distanza analoga al Thermite, e con un’architettura simile ma  decisamente più grosso è il TAF20 della Emicontrols il quale monta una turbina anziché una lancia in grado di creare una nebbia d’acqua (economizzando l’estinguente) e spostare fumo e calore nonché e una pala. Come un piccolo bulldozer è in grado di farsi largo, ad esempio tra veicoli in fiamme. Infatti è stato progettato per spegnere incendi nei tunnel stradali. La turbina tuttavia può anche concentrare l’acqua in un potente getto in grado di spruzzare 3.500 litri al minuto; un’architettura simile è quella del LUF60 tedesco.

Lockheed Martin ha sviluppato il Fire Ox; del bue, l’Ox, ha effettivamente l’aspetto a causa del suo dorso in cui ospita il serbatoio d'acqua. Anch’esso derivato da un remote operated vehicle preesistente – sistema di supporto alle truppe per trasportare l’attrezzatura – con le modifiche è diventato un mezzo semi-autonomo e può essere controllato da oltre 300 kilometri di distanza, anche se è essenzialmente pensato per collaborare con le squadre sul campo. Ha diversi sistemi antincendio e di navigazione e le sue sei ruote ed il potente motore lo rendono un mezzo estremamente versatile. In contesti particolarmente sfidanti come ad esempio gli impianti a rischio di incidente rilevante, la remotizzazione così spinta dell’operatore potrebbe garantire l’intervento di personale altamente formato, immediatamente dopo l’allarme, trovandosi il robot già sul posto e chi lo guida in una centrale operativa h24.

THOR, dal nome del Dio del Tuono, è l'acronimo del Tactical Hazardous Operations Robot. Un sistema sviluppato per il programma SAFFiR per sviluppare un robot autonomo antincendio imbarcato per la Marina degli Stati Uniti. È un robot umanoide con la capacità di attraversare pavimenti instabili sulle navi, nonché di utilizzare tubi e aprire porte. Può sembrare eccessivamente fantascientifico ma le navi così come tutti gli ambienti in cui viviamo sono pensati a misura d'uomo; scale, porte, corridoi stretti, maniglie, leve, tutto è progettato per essere manipolato da bipedi con il pollice opponibile e non da veicoli su ruote con tenaglie, come il potente Rainbow 5 giapponese.

Thor è alto 177 cm, utilizza la termografia stereoscopica e sensori LIDAR per la navigazione e ha già spento con successo gli incendi di test con l'assistenza di una persona. L'obiettivo infatti è che cammini e lavori in modo semi-autonomo con l'aiuto di un operatore remoto. Oggi è ancora lento e vulnerabile ma è verosimile che tra non molto esca dai laboratori per diventare operativo. A quel punto, passaggio da una sala macchine di una nave ad un impianto chimico industriale sarà determinato solo da una questione di costi.

Il Walkman, sviluppato dall'Istituto Italiano di Tecnologia ha un’architettura analoga. Può entrare in un edificio in fiamme, rilevare e spegnere l'incendio ma anche trasportare oggetti pesanti per lunghe distanze.

La navigazione è affidata a scanner laser 3D, telecamere e sensori chimici. Walkman è guidato da un operatore che indossa una tuta e un'interfaccia virtuale, che trasferiscono biunivocamente comandi e segnali.

Ma non ci sono solo droni terrestri. Molte sperimentazioni con i droni volanti tentano di aggredire gli incendi portando a bordo carichi di estinguenti da spruzzare o estintori “esplosivi” da sganciare sulle fiamme. Ovviamente queste soluzioni sono limitate dal carico utile che possono portare a bordo (anche se nella prossima uscita di TRL7 vedremo che una strategia a sciame potrebbe ridurre questa limitazione). Più promettenti sono le soluzioni come l’ Ehang 216 o i drone della lettone Aerones che con le loro 30 eliche possono salire fino a 500 metri o in pochissimi minuti e il carico utile di 300 chili permette loro di portare a bordo dell’estinguente o sollevare un tubo di alimentazione per la lancia a schiuma con cui può aggredire gli incendi.

I limiti del telecomando di questi i robot risiedono nelle informazioni limitate fornite all'operatore dal robot in una determinata situazione, la difficoltà di controllare di più robot da parte di un singolo operatore e limitazioni nella comunicazione wireless causate da connessioni instabili per la raccolta e l'elaborazione dei dati o guasti nel sistema durante l’operazione.

Nella prossima puntata di questa serie dedicata alla robotica antincendio vedremo come i ricercatori stanno cercando di superare questi limiti.

 

note sull'autore

Gianfranco Rocchi è curatore del digital content marketing di Mozzanica&Mozzanica Srl; con una formazione accademica in storia economica, ha una esperienza di oltre quindici anni nella consulenza aziendale relativamente ai sistemi di gestione aziendale e della salute e sicurezza sul lavoro. È stato inoltre autore di contenuti per la televisione ed il podcasting.

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