Schüler der Vinh Linh High School in der Provinz Quang Tri, haben einen amphibischen autonomen Roboter entworfen, der Katastrophengebiete erkunden und Such- und Rettungseinsätze unterstützen soll. Sie arbeiteten unter Anleitung von Le Anh Quang, stellvertretender Leiter der Informatikabteilung. Der Roboter verbindet Kettenantrieb, Unterwasserantrieb und Sensorfusion. Als Quelle der aufgeführten Ausrüstung und Komponenten wird The Dariu Foundation genannt.
Nach Erdbeben, Bränden und Überschwemmungen machen eingestürzte Gebäude, verrauchte Räume und überflutete Bereiche manuelle Suchen gefährlich und langwierig. Kameras können durch Rauch blockiert sein, und GPS ist in Gebäuden oder unter der Erde oft nicht verfügbar. Die Schüler wollten einen Roboter entwerfen, der solche Orte betreten, Hinweise auf Überlebende suchen und enge Räume ohne GPS kartieren kann.
SO FUNKTIONIERT ES
Der Roboter verbindet Fortbewegung an Land und im Wasser mit mehreren Sensoren und einer Steuerung, die deren Messwerte gewichtet:
- Amphibische Fortbewegung: Breite Kettenräder tragen den Roboter über Trümmer und unebenes Gelände, Unterwasserantriebe sorgen im Wasser für Vortrieb und Tiefensteuerung. Ein zylindrisches Gehäuse, Dichtungen, mit Epoxidharz geschützte Kabeldurchführungen und Wärmedämmung schützen die Elektronik.
- Suche mit mehreren Sensoren: Infrarot-Temperatursensoren, ein Mikrofon, ein CO₂-Sensor und Umgebungssensoren erfassen mögliche Anzeichen menschlicher Anwesenheit. LiDAR- oder Ultraschall-Distanzsensoren erkennen Hindernisse und ermöglichen eine relative Kartierung ohne GPS.
- Sensorfusion und Sicherheitslogik: Die Steuerung kombiniert die Messwerte, um Fehlalarme zu verringern. Bei hohen Umgebungstemperaturen stützt sie sich weniger auf Körperwärme und gewichtet Geräusche und CO₂ stärker; eine Fail-safe-Reaktion fährt den Roboter weg, wenn die Temperatur einen festgelegten Sicherheitswert für den Akku überschreitet.
- Kommunikation und Steuerung: Eine Steuerung auf Basis von Raspberry Pi oder Arduino verarbeitet die Sensordaten und koordiniert die Bewegung. LoRa-Module verbinden den Roboter mit einer Station des Rettungsteams, dazu kommen eine Wärmebildkamera, eine wasserdichte optische Kamera und ein LiPo-Akku.
WIRKUNG
Das Konzept gibt Rettungsteams eine Möglichkeit, Informationen aus Orten zu sammeln, die unsicher oder schwer zugänglich sind, darunter markierte mögliche Fundorte von Überlebenden und Positionsschätzungen. Die Schüler wenden darin Mechanik, Elektronik und Programmierung in einem Projekt an. Nach Einschätzung des Teams sind weitere Feldtests nötig, um Zuverlässigkeit, Unterwasserkommunikation und Eignung für reale Rettungsbedingungen zu belegen.
