救助ロボット

救助ロボットは、人間の捜索と救助を支援するために設計されたロボットです。^[1]捜索、地図作成、瓦礫の除去、物資の配達、医療処置の提供、負傷者の避難など、救助活動を支援することができます。^[要出典]

救助ロボットは、 9月11日の同時多発テロ、福島第一原子力発電所の事故、2016年のアマトリーチェ地震の際の救助活動や対応活動に使用されたが、その成功には疑問が残る。救助ロボット技術のさらなる開発に専念するTRADRやSHERPAなどのプロジェクトがいくつかある。

救助ロボットはニューヨークでの9月11日の攻撃の後、犠牲者と生存者の捜索に使用された。^[2]

9月11日の災害の際、救助ロボットが初めて本格的にテストされました。ロボットは瓦礫の中に送り込まれ、生存者や遺体を捜索しました。ロボットは世界貿易センターの瓦礫の中ではうまく機能せず、頻繁に動けなくなったり壊れたりしました。それ以来、救助ロボットに関する多くの新しいアイデアが生まれました。エンジニアや科学者はロボットの形状を変え、車輪付きから車輪なしに変えようとしています。「捜索救助ロボットが14年以内に広く使用されるようになるには、政府の強力な資金と支援が必要です。^{[誰? ]}」^[3]これは、政府の支援がなければ、これらのデバイスの技術が利用できないか、コストがかかりすぎることを意味します。これらのロボットは災害のシナリオで非常に重要であり、うまくいけば良い方向に変化しています。^{[要出典] [意見]}

これらのタイプのロボットは空中からのさまざまな救助活動に役立ちます

• ジョージア工科大学の生物物理学者ダニエル・ゴールドマン氏は、ピオーレ氏^{（誰？）が}「ATVというよりはサンドフィッシュトカゲに似ている」と語るロボットの開発を始めた。 ^[4]ゴールドマン氏はサンドフィッシュトカゲの動きを研究し、それを自身のロボットのアイデアに発展させようと多くの時間を費やしてきた。ピオーレ氏は、彼のロボットは「より深く潜ったり、蛇のように地表に戻ったりできる」と述べている。^[4] サンドフィッシュトカゲのように。これは多くの災害シナリオで役立つだろう。ゴールドマン氏は、世界貿易センターの災害のような瓦礫のような地形でも操縦できるこのロボットを開発しようとしている。
• マーフィー氏^{[誰？ ]}は、ほとんどの救助ロボットは実際の状況ではテストされておらず、ロボットが対処できる状況でテストされているだけだと述べています。これらの問題の解決策として考えられるのは、ロボット工学の准教授であるハウィー・チョーセット氏^{[誰？ ]}が取り組んでいることです。チョーセット氏は「ヘビ型ロボット」の構築に取り組んでいます。これらのヘビ型ロボットは「複数の関節を持つ、細くて脚のない装置」です。これらのヘビ型ロボットは、通常の車輪付きロボットが行けない場所に行くために使用されます。この技術にはまだ改善の余地があり、彼らが行っている試験は完璧には進んでいません。ほとんどのテストと研究がチョーセット氏を助け、これらのヘビ型ロボットを改良しています。「動物を使った研究がもっとあれば役立つでしょう」とチョーセット氏は言います。このロボットはヘビとその動きに基づいていますが、ヘビは 200 本の骨で構成され、ロボットは 15 個のリンクで構成されていることを考えると、機能に問題があります。^[要出典]

TRADR ^[5]は、実証済みのユーザー中心の設計方法論^[要説明]を使用して、数日または数週間かかる可能性のあるミッションで複数の出撃にわたる都市の捜索救助災害対応活動を人間とロボットのチームが支援するための新しい科学技術を開発しています。 この新しい技術^[要説明]により、緊急事態へのロボット支援対応中の経験が永続的になります。 さまざまな種類のロボットが人間のチームメンバーと協力して、災害環境を探索または検索し、事故現場から物理的なサンプルを収集します。 この共同作業を通じて、TRADRにより、チームは複数の非同期の出撃を通じて徐々に被災地を理解し (永続的な環境モデル)、チームメンバーがエリアで作業する方法についての理解を深め (永続的なマルチロボットアクションモデル)、チームワークを改善できます (永続的な人間とロボットのチーム化)。 TRADR は産業事故のシナリオに重点を置いていますが、2016 年 9 月 1 日にイタリアのアマトリーチェで行われた TRADR ロボットの配備からもわかるように、この技術は、地震救助など、その他の災害、緊急事態、都市捜索救助 (USAR) シナリオでのロボットの使用にも同様に応用できます。

SHERPA の目標は、アルプスのシナリオのような現実世界の過酷な環境での捜索救助活動を支援するための地上と空中の混合ロボット プラットフォームを開発することです。^{[引用が必要]}

技術プラットフォームと山岳救助のシナリオは、救助活動に関連する認知と制御に関するいくつかの研究テーマに取り組む機会となります。^{[引用が必要]}

科学的な観点からこのプロジェクトを非常に豊かなものにしているのは、SHERPA システムのさまざまなアクターが持つ多様性と能力です。「人間」の救助者は「多忙な天才」であり、「賢いロバ」として地上車両とチームを組んで働き、また「訓練されたスズメバチ」や「巡回するタカ」といった空中プラットフォームとも協力します。実際、研究活動は「多忙な天才」と「SHERPA 動物」が、それぞれの特徴と能力を持ちながら、共通の目標の達成に向けてどのように相互作用し、協力するかに焦点を当てています。^{[引用が必要]}

SHERPA システムは、高度な制御と認知能力の組み合わせを特徴としており、厳しい環境でも救助現場の認識を向上させ、救助者をサポートすることを目的としています。また、「天才」は救助活動で「忙しい」ことが多いため、プラットフォームを監視できません。したがって、プラットフォームの堅牢な自律性、認知能力の獲得、コラボレーション戦略、「天才」と「SHERPA 動物」間の自然で暗黙的な相互作用に重点が置かれており、これが研究活動の動機となっています。^{[引用が必要]}

無人捜索救助装置の導入は、人命を救い、捜索救助 (SAR) プロセスを迅速化するための貴重なツールとなります。ICARUS は、人間の検出、位置特定、救助のための無人 SAR 技術の開発に注力しています。

無人捜索救助ツールの開発に向けた研究努力については、膨大な文献があります。しかし、この研究努力は、無人捜索救助ツールがエンドユーザーに届くのが非常に難しい現場の現実とは対照的です。

ICARUS プロジェクトは、無人捜索救助用の統合コンポーネントのツールボックスを開発することで、研究コミュニティとエンドユーザー間のギャップを埋めることを目指して、これらの問題に対処します。

ラクイラ、ハイチ、日本での地震の後、欧州委員会は、研究室で開発された（ロボット）技術と、捜索救助（SAR）活動や危機管理のための現場でのそのような技術の使用との間に大きな隔たりがあることを確認しました。そのため、欧州委員会の企業産業総局は、「人間の」危機介入チームを支援できるロボットツールの開発を目的とした研究プロジェクトICARUS（世界予算：1,750万ユーロ）に資金を提供することを決定しました。

国防総省の戦略計画では、統合部隊が人道支援、災害救援、および関連活動を行うことが求められています。災害の中には、救助隊員や援助隊員の健康と福祉に重大なリスクをもたらすものがあり、その規模や範囲が大きすぎるため、人間が迅速かつ効果的に対応できないものもあります。DARPA ロボティクス チャレンジ (DRC) は、災害対応活動のための人間が監視するロボット技術の革新を促進することで、この問題に対処しようとしています。

DRC の主な技術目標は、危険で劣悪な人間工学環境において複雑なタスクを実行できる、人間が監視する地上ロボットを開発することです。DRC の競合企業は、手工具から車両に至るまで、人間の環境で一般的に利用できる標準的なツールや機器を利用できるロボットを開発しています。

DRC は、この目標を達成するために、監視付き自律性、乗車・降車時の移動性、プラットフォームの器用さ、強度、耐久性の最先端の技術を進歩させています。特に、監視付き自律性の向上は、専門家ではない監督者によるロボットの制御を向上させ、通信品質の低下 (低帯域幅、高遅延、断続的な接続) にもかかわらず効果的な操作を可能にすることを目指しています。

連邦緊急事態管理局インディアナ支部の捜索救助専門家チームには、世界中から 15 人の科学者が集められました。彼らは救助ロボットの問題を見つけるために集められ、一緒に R4 プログラムをまとめました。これは研究および対応のための救助ロボットです。これは 3 年間の助成金で、救助ロボットの技術と人間のパフォーマンスを向上させるためのものです。この期間中に 3 台のロボットがテストされ、4 台目が科学者に導入されました。各ロボットは瓦礫の中を約 1 時間動き回り、その動きと瓦礫の中をどれだけうまく進むことができるかが観察されました。彼らは世界貿易センターの災害の瓦礫でロボットをテストし、同様の災害に備える準備をより良くしました。彼らはこれらの救助ロボットで 2 つのことを探していました。1 つ目は、非常に雑然とした不利な環境で犠牲者と救助者にとって危険な状態を検出する方法。2 つ目は、特定の空間容積をセンサーでカバーする方法です。一連のテストでは、ロボットは暗く、鉱山のような状況に置かれました。しかし、ロボットは目標の半分を見つけることができませんでした。これらのロボットが適切に機能すると期待するには、いくつかの変更が必要です。しかし、ロボットが何が必要かが分かれば、大きな目的を果たし、救助隊にとってより大きな資産となることが期待されます。

• 捜索救助
• レスキューロボットコンテスト

• ロビン・R・マーフィー：災害ロボティクス。MIT Press、ケンブリッジ、2014年、ISBN  978-0-262-02735-9。

• ロボット支援捜索救助センター