Robot anti-incendie dans les bâtiments : le dragon volant arrive

À l’avenir, dans les opérations de lutte contre les incendies les plus risquées à l’intérieur des bâtiments, les pompiers seront-ils remplacés par des robots volants ? Selon une étude japonaise, les recherches vont dans cette direction, en explorant des techniques permettant de fabriquer des unités robotiques avec des véhicules de pompiers et des buses embarquées dans les avions.

Il y a essentiellement deux défis qui, aujourd’hui,approche robotique de la gestion des urgences incendie surgit. Le premier verra, à l’avenir, des robots conçus pour lutter contre les incendies dans les bâtiments éteindre les flammes plus rapidement et plus précisément éclaté dans les bâtiments; le second, cependant, les verra remplacer les pompiers dans les opérations les plus dangereusesles éloignant, par exemple, du risque d’être piégé dans un effondrement structurel des pièces où l’incendie est présent et d’inhaler les gaz toxiques à l’intérieur de celles-ci.

Au cours des vingt dernières années, les solutions de lutte contre l’incendie développées par l’ingénierie robotique sont différentes. Parmi ceux-ci, pour n’en citer que quelques-uns, le prototype du “pompier serpent», composé d’un robot en forme de câble qui rampe guidé par la pression de l’eau. Conçu en 2008 par une équipe norvégienne, Anna Konda – c’est son nom – a été conçu pour éteindre les incendies dans des espaces particulièrement petits, y compris i tunnel. Et onze ans plus tard (exactement en 2019) ça arrive Colosse, robot mobile suivi équipé d’un jet d’eau et contrôlable à distance, capable de se déplacer sur des terrains accidentés. Ce ne sont là que deux exemples parmi tant d’autres.

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Robots pour la lutte contre les incendies dans les bâtiments : des interventions au sol à celles en vol

Ces dernières années, les drones ont également été utilisés pour des fonctions de lutte contre les incendies, notamment dans la lutte contre les incendies de forêt. Certaines entreprises ont même développé des drones destinés à éteindre les flammes dans les immeubles de grande hauteur. Cependant, surtout si les environnements sont petits, le tuyau d’eau connecté à l’avion pourrait interférer avec les objets présents à l’intérieur, générant le redoutable « effet traînant »comme l’illustrent les auteurs de l’étude dans «Développement d’un robot anti-incendie de type tuyau aérien de 4 m de long télécommandable», publié le 23 décembre 2023 dans Frontiers in Robotics and AI.

En particulier, dans l’article, le groupe de chercheurs – issus des universités japonaises d’Akita, Tohoku et Osaka – décrit comment ils ont réussi à combiner les caractéristiques d’un robot conçu pour lutter contre les incendies dans les bâtiments avec celles d’un drone chargé de lutter contre les incendies des bâtiments. incendie, planification d’un machine capable de voler et d’introduire facilement des conduites d’eau dans des structures de tout type et de toute tailleéteindre les incendies le plus rapidement et le plus sûrement possible. Voyons ensemble de quoi il s’agit [per approfondimenti, consigliamo la lettura della nostra guida alla robotica, che spiega come funziona e quali sono gli esempi applicativi – ndr].

Comment fonctionne le pompier dragon volant

Au sujet des robots de lutte contre les incendies dans les bâtiments, les travaux de chercheurs japonais se sont concentrés sur la création d’un engin volant doté d’un corps allongé, léger et flexibleafin que vous puissiez vous déplacer facilement dans n’importe quel espace physique.

Cependant, par rapport aux robots pompiers du passé et aux drones, le tuyau d’eau de ce pompier volant devait avoir des caractéristiques qui pouvaient être manipulées à l’aide de groupes de buses répartis sur toute sa structure, justement pour lui permettre de jeter de l’eau par les fenêtres des immeubles. Deuxièmement, le robot devait être capable de décoller avec suffisamment de poussée pour supporter toute la charge d’un camion de pompiers.

C’est ainsi que le robot aérien de lutte contre l’incendie à base mobile, connu sous le nom de Dragon pompier“pompier dragon» 3,6 mètres de long composé d’un long tube d’eau équipé de deux unités de buses (une au centre et une en tête), d’une caméra avec un objectif grand angle et d’une caméra thermique. En particulier, ces deux derniers appareils sont utilisés pour identifier l’emplacement exact de l’incendiepour livrer rapidement l’eau directement à sa source.

Il “Dragon volant» a été récemment testé lors d’une démonstration d’incendie à petite échelle – avec une surface de combustion d’environ 3,27 mètres carrés – à l’occasion de l’ImPACT Tough Robotics Challenge, un projet-événement japonais dédié aux technologies robotiques appliquées à la préparation et à la réponse en cas de urgences et catastrophes nationales.

«La simulation d’incendie impliquait que le dragon volant traversait un espace de 1,5 mètre de haut, correspondant au cadre d’une fenêtre, pour éteindre les flammes au-delà. Bien que le test ait montré le potentiel du robot développé, cependant, le système n’est pas encore terminé, car il manque une commande et un contrôle à distance.» souligne le groupe d’étude.

Robot de lutte contre l’incendie dans les bâtiments : travail sur l’opération à une distance

En matière de robots anti-incendie dans les bâtiments, le système créé par des chercheurs japonais a été conçu pour que son fonctionnement puisse être démarré et géré à distance, permettant ainsi aux opérateurs de intervenir sur les flammes depuis n’importe quelle position, simplement en activant une série d’automatismes. Ils soulignent notamment :

«En activant les postures appropriées des unités de buses, des performances différentes et optimisées de Dragon FireFighter sont obtenues. Par exemple, lors de la démonstration, le robot dragon a obtenu de meilleurs résultats lorsque les positions des rouleaux de buses étaient nulles pendant le vol.»

Cependant, à l’avenir, l’équipe envisage de changer la forme du corps du dragon volantafin d’obtenir – en fonction des positions nécessaires pour les buses de la tête du robot – les postures optimales pour les buses centrales.

Un autre problème concerne le réglage du mécanisme de vol qui, à l’avenir, devra recourir à «des contrôleurs plus avancés pour amortir les oscillations du corps du dragon, remplaçant son mécanisme passif».

Le fait – expliquent les auteurs – est que le mécanisme “d’amortissement passif” stabilise efficacement le vol, mais son réglage prend beaucoup de temps. Cependant, pour accélérer le processus, il a été vérifié que les contrôleurs d’eau courante et d’élimination des perturbations sont tous deux capables de amortir les oscillations modales plus élevées.

La recherche future

Le système Dragon FireFighter n’est qu’un premier modèle de robot volant – différent des robots terrestres et des drones – conçu pour opérations de lutte contre l’incendie dans les bâtiments. Il est donc susceptible d’amélioration, il peut être amélioré, dans sa structure et dans sa fonctionnalité.

Par exemple, il a été observé que les propriétés physiques du corps de la conduite d’eau changent en fonction des changements des conditions thermiques. Au point que, lors de la démonstration de lutte contre l’incendie lors de l’ImPACT Tough Robotics Challenge, le pompier dragon n’a pas pu décoller tout en conservant la même forme qu’il avait lors des tests en laboratoire, même si les contrôles étaient les mêmes.

Ce phénomène – commente l’équipe d’étude – est lié à surchauffe du matériau utilisé pour le tube, en raison de la lumière directe du soleil pendant la longue période d’attente précédant la démonstration. La conséquence fut la déformation plastique de la carrosserie ce qui, à son tour, modifie ses propriétés physiques. À l’avenir, il faudra résoudre la question en choisissant un matériau moins thermosensible, conclut le groupe de travail.

Robots pour lutter contre les incendies dans les bâtiments : aperçus de scénarios possibles

Dans vingt ans, un système robotique volant similaire à celui décrit, qui apparaît à proximité des bâtiments en feu pour éteindre les incendies, ne remplacera pas les professionnels comme les pompiers, mais les protégera plutôt des dangers et rationalisera leur fonctionnement. la charge de travail est agile. C’est le but.

Les scénarios d’avenir que l’on peut anticiper aujourd’hui, en 2024, nous amènent – plutôt – à imaginer flottes de robots pompiers en volengagé danséteindre les incendies dans les environnements internes les plus diversoù les drones ne peuvent pas entrer en raison de caractéristiques structurelles évidentes.

Au-delà du thème de la prévention des incendies, nos pensées se tournent vers d’autres types d’urgences et de catastrophes, notamment les tremblements de terre, et vers des robots volants capables d’intervenir à distance ont réussi à sauver des vies humaines.

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