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Dispositivo portable y UAV para operaciones de rescate

“LabVIEW permite controlar el AR Drone, adquirir las imágenes tomadas por sus cámaras y procesarlas con NI Vision para determinar posibles víctimas atrapadas en zonas a las que solo se puede acceder de una forma rápida sobrevolándolas.”

 

El Reto:

 
Desarrollar herramientas que faciliten la rápida detección de víctimas en terrenos de catástrofe y edificios colapsados.
 

La Solución:

 
TEMAI Ingenieros ha estado participando durante cuatro años en el proyecto europeo del séptimo programa marco “Second Generator Locator for urban search and rescue operations” (http://www.sgl-eu.org/), (http://es.euronews.com/2012/10/17/la-quimica-del-rescate/). En el que se ha desarrollado un sistema basado en un equipo portable equipado con sensores químicos, micrófonos, cámaras termográficas y visuales. TEMAI Ingenieros ha querido seguir apostando por esta idea y ha desarrollado un sistema basado en un cuadricóptero UAV para localizar víctimas en zonas inaccesibles.
 

Introducción

 
Tras una catástrofe como un terremoto, el escenario sobre el que tienen que trabajar los equipos de rescate a menudo está lleno de zonas inaccesibles en los que puede haber víctimas atrapadas que requieren de una intervención rápida de la que dependerá su vida.
El proyecto SGL ha tratado de conocer, de la mano de los equipos de rescate, cuáles son sus necesidades ante la búsqueda de víctimas en situaciones de rescate.
Para solucionar estas necesidades, se han desarrollado dos equipos. FIRST, un equipo portátil que ayudará al rescatador a localizar víctimas y determinar sus niveles de vida y un sistema basado en un UAV que permitirá sobrevolar zonas inaccesibles para los rescatadores y detectar posibles víctimas atrapadas.
 

Equipo portátil de búsqueda

 
FIRST es un dispositivo portátil que puede ser transportado por el rescatador con el ámbito de aplicación de localización de las víctimas atrapadas o cadáveres y para controlar las condiciones peligrosas en el edificio colapsado.
El dispositivo FIRST está compuesto de un stick que contiene sensores químicos, cámaras termográficas y visuales, micrófonos de alta sensibilidad y una mochila que contiene el procesador de químicos y una CPU que se encarga de procesar todas las señales adquiridas y generar alarmas que serán enviadas al centro de control. (ver Figuras 1 y 2)
TEMAI Ingenieros ha desarrollado la aplicación en LabVIEW que contiene los algoritmos de procesado de las señales provenientes de los sensores para detectar señales de vida en el área inspeccionada. Así como generar alarmas que informarán al rescatador de estos indicios de vida y serán enviadas al centro de control. (ver Figura 3).
 

UAV

 
Durante la última década el cuadricóptero se ha convertido en la plataforma estándar para micro vehículo aéreo (MAV) en investigación y aéreas de proyectos robóticos.
Un cuadricóptero es un helicóptero pequeño, por lo general la escala de 1 a 3 metros de ancho con cuatro hélices dispuestas en pares de rotación de venta libre en el signo “+” o el marco de “x”.
Cada hélice es accionada por un motor eléctrico, que es alimentado por una batería. Estos sistemas pueden ser controlados de forma remota. Gracias a un micro controlador y una variedad de sensores que incluyen acelerómetros, giroscopios, magnetómetros, permiten mantener la estabilidad del cuadricóptero.
El AR Drone se puede conectar a un ordenador con WiFi, y tiene una serie de sensores útiles, tales como, acelerómetros, giroscopios, un altímetro por ultrasonidos y dos cámaras de video: una que mira hacia delante y otra mirando hacia abajo.
Estos atributos han determinado la elección de AR Drone frente a otros cuadricópteros con características similares.
El AR Drone podría ser una herramienta importante para los equipos de rescate en la localización rápida de las víctimas en zonas de desastre.
TEMAI Ingenieros ha desarrollado una aplicación bajo LabVIEW que permite controlar el AR Drone, adquirir las imágenes tomadas por sus cámaras y procesarlas con NI Vision para, de esta forma, determinar posibles víctimas atrapadas en zonas a las que solo se puede acceder de una forma rápida sobrevolándolas.
(ver Figura 4)

 

Comunicaciones

 
Todos los datos registrados por el dispositivo FIRST y el ARDrone, serán enviados al centro de control que se encargará de gestionar los equipos de rescate para realizar el rescate de las víctimas atrapadas en el orden necesario para salvar el mayor número de vidas posible.
Todas las comunicaciones entre los equipos se realizan por wi-fi, las comunicaciones entre el dispositivo FIRST, el ordenador que controla el AR Drone y el centro de control es a 5GHz, mientras que la comunicación entre el ordenador y el AR Drone es a 2.4Ghz. (ver Figura 5)
La interfaz de LabVIEW y la rápida integración de distintos componentes de adquisición, así como las facilidades para implementar protocolos de comunicación han hecho posible la realización de sistemas muy específicos en áreas necesitadas de tecnología innovadora a un bajo coste.
 

Conclusión

 
La interfaz de LabVIEW y la rápida integración de distintos componentes de adquisición, así como las facilidades para implementar protocolos de comunicación han hecho posible la realización de sistemas muy específicos en áreas necesitadas de tecnología innovadora a un bajo coste.



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