Sciencemag.cz
Doporučujeme
Přesné umisťování hasicích kapslí skrz okno, které si v budoucnu dron sám rozbije, je možné především díky vyspělému softwaru.
Skupina Multirobotických systémů z Fakulty elektrotechnické (FEL) ČVUT představila ve čtvrtek 7. října 2021 v Brandýse nad Labem – Staré Boleslavi nový dron autonomně vystřelující hasicí kapsli, který je schopný velmi rychle zasáhnout při požáru ve vícepodlažních budovách. Během experimentu, který probíhal ve spolupráci s Hasičským záchranným sborem Středočeského kraje, výzkumníci dron otestovali při cvičném zásahu s rozdělaným ohněm v opuštěném objektu.
Dron s označením DOFEC (Discharging Of Fire Extinguishing Capsules) byl vyvinutý pro účely hašení požárů ve výškových a vícepodlažních budovách. „Dron s pomocí palubních senzorů a umělé inteligence detekuje a lokalizuje požár pomocí infračervené kamery. Následně s pomocí speciálního mechanismu vystřelí do místa požáru půlkilovou kapsli s látkou, která požáru odebere teplo a sníží tak jeho intenzitu. Hasiči tím získají více času se do vyšších podlaží dostat a zachránit tím lidské životy,“ vysvětlil princip revolučního systému pro hašení požárů doc. Martin Saska, vedoucí skupiny Multirobotických systémů (MRS) působící na katedře kybernetiky FEL ČVUT.
Podle dostupných informací zatím podobný systém nebyl nikde na světě nasazen. Jeho tvůrci hasící dron dimenzují tak, aby v budoucnu dokázal do požáru velmi přesně vstřelit až šest kapslí najednou. Přesné umisťování kapslí skrz okno, které si v budoucnu dron sám rozbije, je možné především díky vyspělému softwaru autonomního letu, stabilizace a detekce požáru termokamerou. Na vývoji tohoto komplexního systému robotici z FEL ČVUT pracují již od roku 2019. Testování v Brandýse nad Labem odhalilo, že v blízkosti budov vzniká odraz GPS signálu, což komplikovalo navigaci dronu v místě zásahu. Pro další prototyp proto skupina MRS počítá s využitím palubních senzorů pro lokalizaci dronu tak, aby se nemusel na GPS signál spoléhat.
Na hardwarovém návrhu dronu, jehož výrobní cenu odhadují výzkumníci v řádech nižších stovek tisíc korun, se v rámci své bakalářské práce podílel student Vojtěch Nydrle. Pomocí programu navrhl velikost vrtulí či baterií a následně i jednotlivých dílů z uhlíkových kompozitů a hliníkových profilů. „Dron jsem vyráběl ve své dílně doma v době, kdy vypukla pandemie. Dlouho se čekalo na součástky, samotné sestavení už bylo rychlé. Devítikilový dron pohání elektromotory a ve vzduchu vydrží přibližně deset minut,“ uvedl student, který je aktuálně ve 2. ročníku magisterského programu Kybernetika a robotika na FEL ČVUT. Vojtěch Nydrle a jeho kolegové ze skupiny Multirobotických systémů už pracují na vývoji vyspělejšího prototypu dronu, který místo jedné hasicí kapsle jich unese šest a bude tak moci uhasit požár v bytě o rozloze šedesát metrů čtverečních.
To, že nové řešení má potenciál zásadně změnit způsob zásahu hasičů ve výškových budovách, uznává i zástupce Hasičského záchranného sboru Středočeského kraje: „Velmi si vážíme, že jsme byli přizváni výzkumníky z Fakulty elektrotechnické ČVUT k tomuto výzkumu, vnímáme to jako zárodek možné budoucnosti, kterou je potřeba ještě dotáhnout z více hledisek, nejenom z technického a právního, ale také například z hlediska taktiky,“ řekl Jaroslav Gabriel, který je ředitelem územního odboru Mělník.
Užití dronů v rámci jednotek požární ochrany v České republice má před sebou budoucnost. V současnosti hasiči využívají drony pro monitoring místa zásahu, drony jsou standardně vybaveny kamerou a infrakamerou, ale pro hašení požáru se nepoužívají. Podle Jaroslava Gabriela se vzhledem k aktuální nosnosti a menšímu objemu hasební látky drony jeví jako perspektivní pro hašení v menších místnostech. U těch větších místností může být přínosem snížení intenzity hoření a získání času na evakuaci. Vedle Hasičského záchranného sboru Středočeského kraje skupina Multirobotických systémů z FEL ČVUT navázala spolupráci s jejich kolegy z Plzeňského kraje. Možnosti využití autonomních dronů při hašení požárů jsou poměrně slibné. Kromě již zmíněného samotného hašení mohou pomoci při vyhledávání lidí nebo nebezpečných předmětů (např. lahví s plynem).
Kompetence skupiny MRS v této oblasti vycházejí ze zkušenosti se soutěží MBZIRC v Abú Zabí, kde hašení ve vícepatrové budově bylo jednou ze soutěžních disciplín. Český tým v soutěži, která je považovaná za neoficiální mistrovství světa autonomních dronů, dlouhodobě patří mezi absolutní světovou špičku a loni ji vyhrál.
„Při technicky velmi náročném letu v prostředí s kouřem se můžeme opřít o naše zkušenosti s prohledáváním podzemních komplexů v soutěži DARPA Subterrenean Challenge, které se naše drony zúčastnily v rámci širšího robotického týmu FEL ČVUT vystupujícího pod hlavičkou CTU-CRAS-NORLAB,“ dodal Martin Saska. Při nedávném finále v Kentucky tým z FEL ČVUT ve virtuální části vybojoval stříbro a skončil šestý v soutěži fyzických robotů.
