Drones suíços para o resgate!
O resgate em montanha está se desenvolvendo com o uso de drones autônomos. Tecnologia cada vez mais exigida para operações de busca e resgate em todo o mundo. Mas os obstáculos permanecem.
A polícia e os serviços de emergência em países como Grã-Bretanha, Estados Unidos e Austrália contam cada vez mais com drones equipados com câmeras térmicas e outros sensores de alta tecnologia para monitorar a costa , ajude a encontrar caminhantes perdidos ou até mesmo resgate coalas presos em tempestades de fogo.
Na Suíça, a Swiss Air Rescue Guard (Rega) está testando um robô autônomo do tipo helicóptero para encontrar pessoas em perigo nos Alpes. Uma fundação sem fins lucrativos apoiada por 3,5 milhões de membros, a organização de resgate é amplamente utilizada na Suíça. Com o crescente sucesso do turismo de montanha, Rega é cada vez mais procurada. Em 2019, atendeu cerca de 31 pessoas por dia na Suíça ou no exterior.
Ajuda com mau tempo
O novo drone da Rega, de dois metros de comprimento, está equipado com câmeras, sensores para detecção de telefones celulares, sistema anticolisão e algoritmo desenvolvido pela Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL ) capaz de fazer a varredura de grandes áreas e reconhecer de forma autônoma as pessoas no terreno.
Operadores especialmente treinados determinam a área precisa que o drone deve pesquisar antes de operar o dispositivo manualmente. Assim que o drone aéreo detecta um humano no solo, ele envia um sinal para os operadores a vários quilômetros de distância, que decidem enviar ou não uma equipe de resgate.
>> Os drones suíços oferecem grandes esperanças no resgate de montanhas, o assunto do RTS 19:30:
Rega é cauteloso quanto ao custo do investimento e insiste que o dispositivo não substituirá nenhum de seus serviços existentes. "Com mau tempo, quando a visibilidade é reduzida, o drone ajuda helicópteros ou cães em suas pesquisas", diz Sascha Hardegger, gerente de projeto de drones da Rega:
O vale dos drones
A máquina voadora de Rega é um dos mais recentes - e mais concretos - exemplos de um drone movendo-se do laboratório para as operações do dia-a-dia. Nos últimos 15 anos, a Suíça se tornou uma plataforma central no desenvolvimento de drones. Um “vale de drones” surgiu, principalmente entre Lausanne e Zurique, com mais de 80 empresas que empregam cerca de 2.500 pessoas.
A fim de reunir pesquisas de ponta neste campo, em 2010, a Swiss National Science Foundation lançou um programa nacional de pesquisa em robótica (PRN). O objetivo declarado: desenvolver "uma nova tecnologia robótica voltada para o ser humano para melhorar nossa qualidade de vida".
Davide Scaramuzza lidera pesquisas em robótica de resgate. Sua equipe na Universidade de Zurique desenvolveu drones autônomos com câmeras e sensores de bordo, muito menores do que o drone Rega e que não usam GPS. Eles podiam, portanto, entrar em edifícios e explorá-los rapidamente para localizar sobreviventes.
Mas para que os drones de resgate sejam mais amplamente usados, seus projetistas ainda precisam abordar algumas questões importantes: fazê-los voar de forma autônoma além do campo de visão do operador, sendo mais responsivos aos obstáculos e menos volumosos ao mesmo tempo. com câmeras e sensores avançados que consomem muita energia.
Mais rápido e ágil
Um dos maiores desafios é criar drones mais rápidos para cobrir distâncias mais longas, diz Davide Scaramuzza.
Os drones têm autonomia limitada - 20 a 30 minutos de vôo - então quanto mais terreno eles puderem cobrir, maiores as chances de sucesso da missão de resgate, explica ele: “Para explorar a usina nuclear de Fukushima, por exemplo, você provavelmente precisará de um drone com bateria de três a quatro horas. ”
Em uma tentativa de melhorar a velocidade e agilidade dos drones, Davide Scaramuzza e sua equipe baseada em Zurique equiparam seus dispositivos com câmeras neuromórficas, úteis para evitar obstáculos. Em vez de gravar imagens ou quadros de vídeo, essas câmeras produzem um fluxo de dados acionado sempre que um pixel na câmera detecta uma alteração no brilho. Essas mudanças correspondem a movimentos ou outros distúrbios no campo de visão da câmera.
E os resultados são extremamente rápidos. Neste verão, um pequeno drone equipado com uma câmera neuromórfica voando a dez metros por segundo conseguiu se esquivar dos balões disparados contra ele. O drone foi capaz de fazer isso em 3,5 milissegundos.
“Essas câmeras podem ver coisas 10.000 vezes mais rápido do que uma câmera padrão”, diz Davide Scaramuzza. Em princípio, isso significa que você pode voar dez vezes mais rápido do que com uma câmera padrão. ”
Sua equipe está empurrando a agilidade do drone em outras direções. Ele trabalhou com a gigante da tecnologia americana Intel para construir um drone com um algoritmo de navegação que executa de forma autônoma voltas de alta velocidade e rockers usando medições de sensores a bordo.
Os pesquisadores até criaram drones autônomos que podem se contrair e se espremer em pequenos espaços.
“Tínhamos um drone que podia entrar em uma pequena sala devastada por um pequeno espaço e encontrar sua saída usando câmeras”, disse ele. Esses sistemas foram apresentados às equipes de busca e resgate da Cruz Vermelha em Berna no início deste ano.
No Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne (EPFL), os cientistas recentemente apresentaram um drone em forma de pássaro com uma asa e cauda com penas móveis. Isso permite que ele voe e gire, variando sua velocidade.
Um drone parecido com um pássaro
“Essa enorme agilidade permitiria que ele voasse rapidamente nas cidades, ou em torno de prédios, até mesmo nas florestas. Isso é muito importante para missões de resgate ou fiscalização ”, explica Dario Floreano, chefe do laboratório de sistemas inteligentes da EPFL. Na próxima etapa, a equipe planeja integrar inteligência artificial para permitir que o drone voe de forma semi-autônoma.
Outra linha de pesquisa visa fortalecer drones para situações de desastre. Drones resistentes a colisões, comercializados pelo spin-off EPFL Flyability, já foram implantados em operações de busca e salvamento. Outro spin-off local, a Dronistics, está desenvolvendo drones de entrega em gaiola como o PackDrone, que pode ser dobrado e carregado em uma mochila. Eles foram testados nas montanhas da República Dominicana.
“Com o PackDrone, mostramos sua capacidade de entregar um kit de emergência a uma pessoa presa no telhado de um prédio”, observa Dario Floreano, que também é diretor da PRN Robotics.
Vários aplicativos
Em 12 anos, o programa PRN investiu quase 10 milhões de francos suíços em robótica de resgate. É um dinheiro "bem gasto" quando se considera o número de spin-offs e cientistas envolvidos, gerando "pelo menos cinco vezes mais dinheiro e muitos empregos", diz Dario Floreano.
Mas os especialistas reconhecem que, por enquanto, o mercado de drones de resgate continua sendo um nicho e um mercado difícil. Apesar do grande número de novas empresas de drones na Suíça, poucas se especializam em drones de resgate.
“Os mercados mais lucrativos para drones são, em primeiro lugar, a inspeção de pontes e linhas de transmissão, depois a agricultura, segurança e proteção, da qual o resgate é um subsetor”, explica Davide Scaramuzza.
A capacidade de voar inicial é uma exceção à regra. É especializada na inspeção e exploração de espaços interiores e inacessíveis e tem centenas de clientes em mais de 50 países. Sua tecnologia ajudou recentemente os cientistas a chegar às profundezas de algumas das cavernas de gelo mais profundas do mundo, na Groenlândia, por exemplo.
Outra empresa suíça que teve sucesso comercial é a WeRobotics, uma organização sem fins lucrativos suíça-americana. Lançado em 2015, sua rede de Flying Labs ajuda comunidades em países de baixa renda a usar drones em operações locais de ajuda em desastres, mas também a desenvolver uma agricultura sustentável. Presente na África, América Latina e Ásia, a rede usa drones para mapear e monitorar o terreno, entregar suprimentos e medicamentos e conduzir operações de busca e resgate.
O projeto Rega pode ser uma exceção, pois, como admite Dario Floreano, as equipes de emergência e os especialistas ainda não compreenderam plenamente a utilidade dos robôs de resgate: “Essas equipes têm muito que fazer. saiba que ainda não é fácil para eles usar drones, o que adiciona complexidade adicional. ”
