Semi-Autonomous Mobile Search and Rescue Robot for Radiation Disaster Scenarios

要約

この論文では、災害シナリオで捜索救助 (SAR) の初期対応者を支援するために設計された新しい半自律移動ロボット システムについて説明します。
ロボットは SAR ミッションにおいて大きな可能性を秘めていますが、現在のソリューションでは、さまざまなタスクを処理する能力には限界があります。
このギャップは、(1) 自律ナビゲーションとマッピングが可能なシステムを提示することで解決されます。これにより、ロボットは壊滅的な出来事の影響を受けた地域を自律的に探索およびマッピングできます。(2) 放射線マッピングは、システムが個別の放射線測定値から放射線マップを三角測量できるようにします。
(3) 半自律的な物質サンプリングにより、ロボットが疑わしい物質のサンプルを収集し、即座に分類して船上で分析できるようになります。(4) バルブ操作により、危険な物質の流れを制御するバルブを遠隔操作で閉じることが可能になります。
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この半自律的なアプローチは、物質サンプリングなどの重要なタスクに対する人間の制御と、低リスク領域での効率的なロボットのナビゲーションのバランスをとります。
このシステムは、起こり得る災害シナリオをシミュレートする 3 つの試験中に評価され、そのうちの 2 つは欧州ロボットハッカソン (EnRicH) 中に記録されています。
さらに、記録されたセンサー データと実装されたソフトウェア システムを、GitHub リポジトリ (https://github.com/TW-Robotics/search-and-rescue-robot-IROS2024) を通じて補足資料として提供します。

要約(オリジナル)

This paper describes a novel semi-autonomous mobile robot system designed to assist search and rescue (SAR) first responders in disaster scenarios. While robots offer significant potential in SAR missions, current solutions are limited in their ability to handle a diverse range of tasks. This gap is addressed by presenting a system capable of (1) autonomous navigation and mapping, allowing the robot to autonomously explore and map areas affected by catastrophic events, (2) radiation mapping, enabling the system to triangulate a radiation map from discrete radiation measurements to aid in identifying hazardous areas, (3) semi-autonomous substance sampling, allowing the robot to collect samples of suspicious substances and analyze them onboard with immediate classification, and (4) valve manipulation, enabling teleoperated closing of valves that control hazardous material flow. This semi-autonomous approach balances human control over critical tasks like substance sampling with efficient robot navigation in low-risk areas. The system is evaluated during three trials that simulate possible disaster scenarios, two of which have been recorded during the European Robotics Hackathon (EnRicH). Furthermore, we provide recorded sensor data as well as the implemented software system as supplemental material through a GitHub repository: https://github.com/TW-Robotics/search-and-rescue-robot-IROS2024.

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