Найти в Дзене
SсienseMind

Колесами по минам. Разминирование с помощью роботов

С 1975 года от мин погибло более миллиона человек, главным образом гражданские лица и дети. В среднем это составляет около 70 жертв в день или 26 000 жертв в год и около 300 000 детей получило тяжелую форму инвалидности.

Люди, страдающие от этой чумы, чаще всего страдают от серьезных медицинских, социальных и экономических последствий. По оценкам Международного комитета Красного Креста, 2/3 оставшихся в живых жертв должны будут получить около 20 протезов . Зачастую костыли - это единственный инструмент, который они могут себе позволить.

Операции по разминированию очень опасны. На каждые 5000 обезвреженных мин приходится один убитый сапер. Чтобы обезвредить около 60 000 000 000 мин, мы могли бы насчитать около 12 000 убитых саперов! Этот факт также объясняет, почему на минных полях работают лишь несколько экспертов из развитых стран.

Беспилотные вертолеты, можно рассматривать как перспективные роботизированные решения. Натуральные биосенсоры, представляют собой вторую надежду на ускорение как обнаружения минных полей, так и индивидуального обнаружения ПТ-мин.

Роботизация заключается в использовании телеуправляемых или автономных мобильных платформ сканирования. Такие роботы могли бы повысить безопасность операций по обнаружению мин.

Требования к роботам, используемым для обнаружения

Сразу видны некоторые противоречия: защита (броня) и вес робота. Как следствие, не может быть предложено уникального решения. Не рекомендуется использовать роботов, если такие системы не предлагают более дешевого и быстрого решения. Кроме того, скорость перемещения робота на поле сильно зависит от скорости сбора данных датчика и рисков, связанных с вибрациями, вызываемыми грунтом.

Тем не менее, оригинальные решения уже появились на "рынке исследований". Разработанный в Лозанне (Швейцария) персональный робот-разведчик мин (PEMEX-BE) весит 16 кг и воздействует на грунт силой 6 кг, поднимается на 30° склоны и лестницы (разрушенные городские районы) и плавает по воде, двигаясь на лопастях. Этот автономный робот, управляемый от процессоров Motorola 68331, обладает и другими практическими преимуществами. Конструкция может быть смонтирована с частями из велосипедов; электропривод и электронное управление защищены эпоксидной оболочкой и могут быть использованы повторно в случае взрыва. Робот стоит около 5000 евро.

Аналогичное решение разработано в CMR-лаборатории ULB.

Оба робота характеризуются непрерывным движением, которое может быть прервано, если датчик выдаст сигнал о возможном подозрительном объекте. Основная проблема заключается в управлении этими прерывистыми движениями, которые сильно зависят от надежности детекторов и их взаимодействия с транспортным средством. Пошаговое движение многоногих роботов, оснащенных устройством 3D-сканирования, может предложить другую стратегию.

Отдел машиностроения и аэрокосмического машиностроения Токио также разработал робота. Преимущества роботов можно резюмировать несколькими словами: высокая адаптивность на неровной и шероховатой поверхности, модульность легких сменных ног, всенаправленное движение или ориентация, а также управление положением и высотой. Гусеничные роботы имеются в продаже и могут быть адаптированы для лобового или бокового сканирования минного поля.

-2

Автоматизация операций по разминированию

Автоматизация подразумевает автоматическое сканирование минного поля. Это автономный робот или робот с радиоуправлением по заранее определенному пути. Затем он отправляет записанные данные в свою экспертную систему, отвечающую за слияние данных и их обработку. Наконец, он обозначает грунт, если обнаружена мина с вероятностью достижения заранее определенного уровня. Одновременное удаление и/или уничтожение мин исключается. Вместе с тем в ходе работы робота на поле можно было бы предусмотреть методы нейтрализации и тем самым достичь всей деятельности по разминированию. Имеется опыт применения нескольких методик, которые могут привести к появлению топографических решений. Использование (распыление) специальных пен, содержащих взрывчатый нитрометан (ручные опрыскиватели уже предлагаются за 10000 евро); введение химического продукта (диэтилтриамин), нейтрализующего тротил; можно также использовать мощные микроволны.

-3

В заключение хочу сказать

Прежде чем какая-либо автоматизация сможет решить эту проблему, необходимо провести значительный объем фундаментальных исследований и накопить опыт реальных минных полях. На данном этапе исследований роботы полезны для обеспечения безопасности и предварительных испытаний полуавтономных поисковых процедур.

Значительные усилия должны быть также приложены на политическом уровне для укрепления мира