Missão de busca e salvamento cumprida
Emesent no Autonomous Warrior 2020 da Marinha

Com a missão de mapear uma área perigosa e identificar sobreviventes como parte do Autonomous Warrior 2020, Emesent uma frota de robôs aéreos e terrestres autónomos para avaliar a situação hipotética e detectar sobreviventes.

Embora a Marinha Real Australiana tenha mais de um século de existência, ela continua a expandir os limites, buscando constantemente maneiras melhores e inovadoras de manter os australianos seguros. Para facilitar isso, ela realiza um evento conhecido como Autonomous Warrior, onde apresenta sistemas robóticos e autônomos e inteligência artificial de serviços conjuntos e aliados, indústria e academia aos oficiais da Marinha para incentivar a sua adoção.

Este ano, foi a vez da Emesent, CSIROData61 e de vários outros fornecedores mostrarem como a sua tecnologia pode dar suporte às necessidades futuras de recuperação de desastres. Para isso, foi-nos apresentado um cenário de busca e salvamento após um desastre num ambiente hostil.

Cenário da missão

A situação hipotética apresentada baseava-se nas docas, nas margens do rio Brisbane. Uma explosão causou o colapso de edifícios, prendendo e ferindo um número desconhecido das 45 pessoas que se encontravam no local. Também bloqueou as entradas pela margem, deixando apenas o rio como acesso a uma doca seca ou a partir de um pontão possivelmente danificado. A missão da Emesent da Data61 era ajudar a equipa de resgate. Para isso, era necessário fornecer um mapa da área identificando os riscos potenciais, a localização e o estado dos sobreviventes, além de fornecer dados situacionais em tempo real para auxiliar na sua extração.

A Solução

Emesent a Data61 enfrentaram esse desafio com uma frota autónoma de robôs, três aéreos e dois terrestres, que trabalharam em conjunto para explorar e mapear o ambiente.

Emesent três drones Hovermap, dois dos quais foram lançados a partir da parte traseira do veículo terrestre autónomo não tripulado (UGV) Titan da Data61. Hovermap a autonomia e os recursos 3D para os drones.

Dois pares de drones e UGVs foram utilizados para explorar e mapear o local do desastre e procurar sobreviventes.

Todos os cinco robôs eram controlados com comandos de alto nível por um único operador. Para manter o operador seguro no seu posto, a Base Operacional Avançada e Posto de Comando (FOB CP) estava situada num local remoto.

Para realizar essa missão, cada robô foi equipado com LiDAR SLAM, uma carga útil autónoma e um sistema de câmaras treinado para detetar pessoas e outras características. A nossa autonomia multiagente avançada permitiu que os robôs navegassem, explorassem, mapeassem e pesquisassem as áreas perigosas de forma independente e colaborativa. Isso incluiu ambientes sem GPS, como o interior de edifícios e sob a copa das árvores da floresta.

Durante a missão, os robôs partilharam 3D seus 3D individuais em tempo real através de uma rede em malha. Isso permitiu que cada robô construísse um mapa unificado, global e georreferenciado, partilhado por todos os robôs e transmitido de volta para o FOB CP. A rede em malha foi implantada pela frota, com cada robô atuando como um nó, e os robôs terrestres implantando nós adicionais conforme necessário para manter a conectividade.

A localização dos itens relevantes detetados durante a exploração foi relatada com precisão pelos robôs nas coordenadas 3D .

FASE I – RECON

O FOB CP foi instalado num local seguro e permitiu que um único operador controlasse todos os cinco robôs com comandos de alto nível.

A Fase I da missão exigiu a avaliação da situação e a identificação de áreas seguras para o posto avançado remoto.

Para isso, um Hovermap num drone DJI M300 foi lançado para mapear e inspecionar a área de cima, transmitindo um 3D de baixa resolução, imagens visuais de alta resolução e vídeo térmico para a equipa de resgate. Essas informações permitiram que eles selecionassem uma área segura e estabelecessem o FOB CP.

FASE II – PESQUISA E DETECÇÃO

O mapeamento e a exploração foram realizados dentro de edifícios e sob a copa das árvores, graças às capacidades de voo sem GPS e prevenção de colisões do Hovermap.

Depois que o FOB CP foi montado, os dois UGVs Titan transportando drones foram enviados a partir dele para explorar o local da explosão. O drone e o UGV viajaram juntos em direção ao local do resgate antes que o drone, equipado com um Hovermap, fosse lançado autonomamente a partir do UGV. O UGV explorou o local a partir do solo, enquanto o drone explorou a partir do ar.

Graças às capacidades de voo sem GPS e prevenção de colisões Hovermap, o drone conseguiu até voar dentro dos edifícios para procurar sobreviventes. Para esta fase, foram enviados comandos de alto nível aos robôs, com um operador a fornecer tarefas no 3D .

O segundo par de UxV (veículos não tripulados) foi então enviado para investigar e mapear uma área diferente com restrições de geo-fence. Depois de pesquisar e mapear essa área, o drone partiu para mapear uma área florestal próxima, incluindo abaixo da copa das árvores e entre pequenos arbustos. Os robôs continuaram a exploração e a pesquisa até completarem a sua missão ou até que os níveis de bateria ficassem baixos. Os drones e UGVs então retornaram automaticamente ao FOB CP.

3D e os dados de deteção de sobreviventes foram transmitidos em tempo real dos quatro robôs para o FOB CP. Aqui, foram reunidos num único mapa e apresentados ao operador e à equipa de resgate.

FASE III – O RESGATE

Os sobreviventes foram identificados e as suas imagens captadas pelo Hovermap montado num drone.

Os resultados dessas missões forneceram à equipa de resposta um mapa preciso da área, tanto em ambientes internos quanto sob a copa das árvores. Também identificaram sobreviventes e forneceram a sua localização no 3D , bem como imagens, o que permitiu à equipa determinar a sua condição.

Com base nessas informações, a equipa decidiu entregar comunicações e kits de primeiros socorros a um grupo de sobreviventes que se encontrava em estado crítico. Isso foi realizado pela Freespace Operations usando um sistema de carga suspensa e um drone para cargas pesadas. O drone de entrega foi direcionado por navegação por pontos de referência do Google Maps.

Uma equipa de resgate da Marinha foi então enviada para resgatar os sobreviventes e levá-los para um local seguro.

OS RESULTADOS

3D combinado foi transmitido de volta para o CP da FOB, fornecendo uma visão geral da área e dos perigos.

Esta missão bem-sucedida é uma continuação doDARPA Challenge, onde Emesent a Data61 trabalharam juntas na condução de autonomia e mapeamento multiagentes, e avançaram para as finais em 2021.

O valor potencial que Hovermap Emesent Hovermap em defesa, segurança e gestão de crises também levou a um investimento recente na Emesent In-Q-Tel.

Esta missão permitiu Emesent à Data61 testar as capacidades dos seus inovadores sistemas avançados de autonomia multiagente e demonstrar que:

• Uma frota de robôs pode ser utilizada no planeamento e execução de missões, reduzindo os riscos para os seres humanos.
• É possível que vários UxVs explorem e executem colaborativamente uma missão complexa.
• É possível trabalhar em ambientes sem GPS graças à nossa autonomia e operação avançadas.
• A consciência situacional em tempo real pode ser transmitida para a estação de controlo terrestre ou para o FOB CP.
• Vários UxVs heterogéneos podem ser controlados a partir de uma estação de controlo terrestre ou FOB CP, por um único operador humano.
• Um drone pode ser lançado autonomamente a partir de um UGV autónomo.
• Uma rede de malha com autocorreção pode ser estabelecida com nós de comunicação implantados por robôs.
• 3D em tempo real pode ser criado e partilhado por uma frota multiagente.
• Os sobreviventes podem ser automaticamente detetados, classificados e localizados pela frota de robôs.

A conquista no Autonomous Warrior 2020 consolida a posição Hovermapcomo uma ferramenta poderosa para o crescente mercado de resposta a incidentes e emergências e abre caminho para novos casos de uso potenciais na indústria de defesa.