Nguyễn Tấn Sang
Bán xe 🚗
Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã tạo một robot có khả năng "bay" để chữa cháy.
Hệ thống robot "rồng bay" - Dragon Firefighter - có hai bộ đẩy bốn vòi được tích hợp sẵn - một ở cuối ống, một ở phía sau có thể là 3 m. Mỗi cái trong số này có thể được coi giống như một chiếc máy bay bốn cánh nhờ vào lực đẩy của nước - van và khớp xoay trên mỗi vòi điều khiển luồng và hướng của lực đẩy, cho phép nó bay lên, cân bằng và tự lái trong không khí theo cách mà một chiếc máy bay không người lái thông thường có thể. Trên thực tế, có thể hoi robot "rồng bay" là hai chiếc máy bay không người lái nhờ vào lực đẩy của nước, được nối với nhau bằng một sợi dây nặng và kéo theo một cái đuôi nặng nề.
Tốc độ dòng chảy tối đa là 6,6 lít mỗi giây cho mức áp suất lên tới 1 megapascal (145 psi). Áp lực này đủ để nâng vòi lên cao khoảng 2 m. Ống trên nguyên mẫu tại thời điểm này chỉ dài 4 m.
Bản thiết kế của robot cũng đã được xuất bản trên Open Science, có nghĩa là những người khác trên khắp thế giới sẽ có thể sử dụng chúng để tự chế tạo một robot. Việc hoàn thiện bản thiết kế đã mất một thời gian dài vì công việc chế tạo robot bắt đầu từ năm 2016. Kể từ đó, 11 nhà nghiên cứu đã đóng góp cho dự án.
Người điều khiển sử dụng một camera gắn trên "đầu" của con rồng, được trang bị cả tầm nhìn thông thường và tầm nhìn nhiệt, để xem vật thể hướng vào đâu và đảm bảo rằng nó phun nước xuống những phần cần nước nhất.
Tiến sĩ Yuichi Ambe, trợ lý giáo sư tại Đại học Osaka, cho biết: “Ở đây chúng tôi trình bày nguyên mẫu robot vòi cứu hỏa bay điều khiển từ xa dài 4 mét, được thiết kế để dập tắt đám cháy trong các tòa nhà một cách an toàn và hiệu quả bằng cách tiếp cận trực tiếp các nguồn lửa”.
"Rồng bay" có thể tạo ra một chút nước lộn xộn khi thực hiện công việc của mình và không phải tất cả lượng nước mà nó phun ra sẽ đến đúng nơi cần thiết, nhưng mặt khác, đây là một cách thông minh và thú vị để dập tắt đám cháy từ trên không.
Tuy nhiên, chiều dài bốn mét rõ ràng là không đủ cho hầu hết các công việc. Và bay trên độ cao 2 mét cũng không đủ cao đối với nhiều tình huống chữa cháy. Vì vậy, nó sẽ cần nhiều cải tiến hơn trong tương lai.
Khi xảy ra hỏa hoạn, lực lượng cứu hỏa dự kiến sẽ nhanh chóng dập tắt đám cháy để ngăn chặn thiệt hại lan rộng và ngăn ngừa thảm họa thứ cấp. Trong số các chiến thuật chữa cháy được sử dụng, phun nước từ xa chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn đám cháy lan rộng trong các tòa nhà. Cách tiếp cận này được ưu tiên hơn khi xét đến nguy cơ lính cứu hỏa xâm nhập vào tòa nhà, chẳng hạn như khả năng sập cấu trúc hoặc tạo ra khí độc trong đám cháy. Do đó, các chiến thuật chữa cháy hiện nay đòi hỏi một lượng thời gian đáng kể để dập tắt hoàn toàn đám cháy. Để giải quyết thách thức này, nhiều phương pháp robot đã được phát triển.
Bản thiết kế của robot cũng đã được xuất bản trên Open Science, có nghĩa là những người khác trên khắp thế giới sẽ có thể sử dụng chúng để tự chế tạo một robot.
Việc hoàn thiện bản thiết kế đã mất một thời gian dài vì công việc chế tạo robot bắt đầu từ năm 2016. Kể từ đó, 11 nhà nghiên cứu đã đóng góp cho dự án.
Các nhà nghiên cứu cũng hợp tác chặt chẽ với lính cứu hỏa Nhật Bản để hiểu loại trợ giúp mà họ có thể cần khi giải quyết những đám cháy lớn hơn.
Tiến sĩ Yu Yamauchi, trợ lý giáo sư tại Đại học tỉnh Akita, cho biết: "Kể từ cuộc trình diễn tại Hội nghị thượng đỉnh robot thế giới, chúng tôi đã tiếp tục nỗ lực cải tiến Dragon Firefighter của mình và học được nhiều điều mới".
"Ví dụ, chúng tôi nhận thấy rằng cơ chế giảm chấn thụ động ban đầu dùng để chống lại các dao động của cơ thể Dragon Firefighter là không thực tế: phải mất quá nhiều thời gian để chuẩn bị cho chuyến bay. Chúng tôi cũng nhận thấy rằng nhiệt từ đám cháy có thể gây ra biến dạng dẻo bất lợi khi sử dụng tôn ngoài trời ống giữ ống nước và dây cáp điện".
Robot dạng vòi dài có thể được sử dụng để thu thập thông tin và làm việc bằng cách thay đổi hình dạng và đẩy cơ thể. Nhiều cơ chế truyền động khác nhau đã được đề xuất để điều khiển phần thân linh hoạt của những robot này. Ví dụ, các cơ chế điều khiển bằng khí nén thay đổi hình dạng của robot bằng cách sử dụng nhiều bộ truyền động khí nén phân tán. Gần đây, các cơ chế được truyền động bằng phản lực có thể trực tiếp tạo ra lực tịnh tiến để điều khiển và đẩy bằng cách đẩy các tia chất lỏng ra ngoài.
Kể từ lần trình diễn đầu tiên, nhiều cải tiến đã được thực hiện, bao gồm khả năng chống thấm tốt hơn và cải tiến vòi phun dùng để phun nước.
Mặc dù vậy, có thể còn rất lâu nữa bạn mới thấy được Dragon Firefighter trong thế giới thực.
Ambe cho biết: "Chúng tôi ước tính sẽ mất khoảng 10 năm nữa để triển khai robot của chúng tôi trong các tình huống chữa cháy trong thế giới thực". "Thách thức chính sẽ là mở rộng phạm vi hoạt động của nó lên hơn 10 mét. Việc phát triển các chiến thuật chữa cháy hiệu quả phù hợp với khả năng độc đáo của robot này cũng sẽ là một khía cạnh quan trọng của sự phát triển hơn nữa".
Lính cứu hỏa giải quyết đám cháy và Dragon Firefighter—một robot mà một ngày nào đó có thể được sử dụng để chống lại những đám cháy quá nguy hiểm đối với con người.
Hệ thống robot "rồng bay" - Dragon Firefighter - có hai bộ đẩy bốn vòi được tích hợp sẵn - một ở cuối ống, một ở phía sau có thể là 3 m. Mỗi cái trong số này có thể được coi giống như một chiếc máy bay bốn cánh nhờ vào lực đẩy của nước - van và khớp xoay trên mỗi vòi điều khiển luồng và hướng của lực đẩy, cho phép nó bay lên, cân bằng và tự lái trong không khí theo cách mà một chiếc máy bay không người lái thông thường có thể. Trên thực tế, có thể hoi robot "rồng bay" là hai chiếc máy bay không người lái nhờ vào lực đẩy của nước, được nối với nhau bằng một sợi dây nặng và kéo theo một cái đuôi nặng nề.
Tốc độ dòng chảy tối đa là 6,6 lít mỗi giây cho mức áp suất lên tới 1 megapascal (145 psi). Áp lực này đủ để nâng vòi lên cao khoảng 2 m. Ống trên nguyên mẫu tại thời điểm này chỉ dài 4 m.
Bản thiết kế của robot cũng đã được xuất bản trên Open Science, có nghĩa là những người khác trên khắp thế giới sẽ có thể sử dụng chúng để tự chế tạo một robot. Việc hoàn thiện bản thiết kế đã mất một thời gian dài vì công việc chế tạo robot bắt đầu từ năm 2016. Kể từ đó, 11 nhà nghiên cứu đã đóng góp cho dự án.
Người điều khiển sử dụng một camera gắn trên "đầu" của con rồng, được trang bị cả tầm nhìn thông thường và tầm nhìn nhiệt, để xem vật thể hướng vào đâu và đảm bảo rằng nó phun nước xuống những phần cần nước nhất.
Tiến sĩ Yuichi Ambe, trợ lý giáo sư tại Đại học Osaka, cho biết: “Ở đây chúng tôi trình bày nguyên mẫu robot vòi cứu hỏa bay điều khiển từ xa dài 4 mét, được thiết kế để dập tắt đám cháy trong các tòa nhà một cách an toàn và hiệu quả bằng cách tiếp cận trực tiếp các nguồn lửa”.
"Rồng bay" có thể tạo ra một chút nước lộn xộn khi thực hiện công việc của mình và không phải tất cả lượng nước mà nó phun ra sẽ đến đúng nơi cần thiết, nhưng mặt khác, đây là một cách thông minh và thú vị để dập tắt đám cháy từ trên không.
Tuy nhiên, chiều dài bốn mét rõ ràng là không đủ cho hầu hết các công việc. Và bay trên độ cao 2 mét cũng không đủ cao đối với nhiều tình huống chữa cháy. Vì vậy, nó sẽ cần nhiều cải tiến hơn trong tương lai.
Khi xảy ra hỏa hoạn, lực lượng cứu hỏa dự kiến sẽ nhanh chóng dập tắt đám cháy để ngăn chặn thiệt hại lan rộng và ngăn ngừa thảm họa thứ cấp. Trong số các chiến thuật chữa cháy được sử dụng, phun nước từ xa chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn đám cháy lan rộng trong các tòa nhà. Cách tiếp cận này được ưu tiên hơn khi xét đến nguy cơ lính cứu hỏa xâm nhập vào tòa nhà, chẳng hạn như khả năng sập cấu trúc hoặc tạo ra khí độc trong đám cháy. Do đó, các chiến thuật chữa cháy hiện nay đòi hỏi một lượng thời gian đáng kể để dập tắt hoàn toàn đám cháy. Để giải quyết thách thức này, nhiều phương pháp robot đã được phát triển.
Bản thiết kế của robot cũng đã được xuất bản trên Open Science, có nghĩa là những người khác trên khắp thế giới sẽ có thể sử dụng chúng để tự chế tạo một robot.
Việc hoàn thiện bản thiết kế đã mất một thời gian dài vì công việc chế tạo robot bắt đầu từ năm 2016. Kể từ đó, 11 nhà nghiên cứu đã đóng góp cho dự án.
Các nhà nghiên cứu cũng hợp tác chặt chẽ với lính cứu hỏa Nhật Bản để hiểu loại trợ giúp mà họ có thể cần khi giải quyết những đám cháy lớn hơn.
Tiến sĩ Yu Yamauchi, trợ lý giáo sư tại Đại học tỉnh Akita, cho biết: "Kể từ cuộc trình diễn tại Hội nghị thượng đỉnh robot thế giới, chúng tôi đã tiếp tục nỗ lực cải tiến Dragon Firefighter của mình và học được nhiều điều mới".
"Ví dụ, chúng tôi nhận thấy rằng cơ chế giảm chấn thụ động ban đầu dùng để chống lại các dao động của cơ thể Dragon Firefighter là không thực tế: phải mất quá nhiều thời gian để chuẩn bị cho chuyến bay. Chúng tôi cũng nhận thấy rằng nhiệt từ đám cháy có thể gây ra biến dạng dẻo bất lợi khi sử dụng tôn ngoài trời ống giữ ống nước và dây cáp điện".
Robot dạng vòi dài có thể được sử dụng để thu thập thông tin và làm việc bằng cách thay đổi hình dạng và đẩy cơ thể. Nhiều cơ chế truyền động khác nhau đã được đề xuất để điều khiển phần thân linh hoạt của những robot này. Ví dụ, các cơ chế điều khiển bằng khí nén thay đổi hình dạng của robot bằng cách sử dụng nhiều bộ truyền động khí nén phân tán. Gần đây, các cơ chế được truyền động bằng phản lực có thể trực tiếp tạo ra lực tịnh tiến để điều khiển và đẩy bằng cách đẩy các tia chất lỏng ra ngoài.
Kể từ lần trình diễn đầu tiên, nhiều cải tiến đã được thực hiện, bao gồm khả năng chống thấm tốt hơn và cải tiến vòi phun dùng để phun nước.
Mặc dù vậy, có thể còn rất lâu nữa bạn mới thấy được Dragon Firefighter trong thế giới thực.
Ambe cho biết: "Chúng tôi ước tính sẽ mất khoảng 10 năm nữa để triển khai robot của chúng tôi trong các tình huống chữa cháy trong thế giới thực". "Thách thức chính sẽ là mở rộng phạm vi hoạt động của nó lên hơn 10 mét. Việc phát triển các chiến thuật chữa cháy hiệu quả phù hợp với khả năng độc đáo của robot này cũng sẽ là một khía cạnh quan trọng của sự phát triển hơn nữa".
Lính cứu hỏa giải quyết đám cháy và Dragon Firefighter—một robot mà một ngày nào đó có thể được sử dụng để chống lại những đám cháy quá nguy hiểm đối với con người.