Spegnere gli incendi a distanza con un robot volante

Gli ingegneri hanno sviluppato il pompiere drago volante, che è un robot antincendio controllabile a distanza del tipo a manichetta volante

Immagina un drago volante che non sputa fuoco, ma lo spegne con getti d'acqua. Grazie a un team di ricercatori giapponesi, questo nuovo tipo di bestia potrebbe presto essere reclutato nelle squadre di vigili del fuoco di tutto il mondo, per aiutare a spegnere gli incendi troppo pericolosi perché i loro compagni di squadra umani possano avvicinarsi.

Il progetto di questo nuovo robot pompiere, chiamato Dragon Firefighter, è stato ora pubblicato su Frontiers in Robotics and AI (1). E poiché è stato pubblicato come Open Science, gli esperti di robotica di tutto il mondo possono utilizzare liberamente i piani per costruire i propri Dragon Firefighters, a beneficio di tutti.

«Presentiamo qui un prototipo di un robot antincendio volante lungo quattro metri, controllabile a distanza, progettato per estinguere in modo sicuro ed efficiente gli incendi negli edifici avvicinandosi direttamente alle fonti del fuoco», ha affermato l'autore corrispondente Yuichi Ambe (2), un assistente professore presso l'Osaka University.

Un gruppo di ricerca del laboratorio del professor Satoshi Tadokoro presso la Tohoku University ha iniziato a lavorare su robot volanti simili nel 2016. Da allora, 11 ricercatori e studenti hanno contribuito al suo ulteriore sviluppo. Prima e durante lo sviluppo, hanno collaborato con i vigili del fuoco giapponesi per comprendere meglio le loro esigenze.

Propulsione a jet

La manichetta antincendio del Dragon Firefighter viene spinta verso l'alto (volando a due metri dal suolo) da otto getti d'acqua controllabili che fuoriescono dal centro e dalla testa. La manichetta antincendio può cambiare forma ed essere orientata verso le fiamme, guidata da un'unità di controllo in un carrello con ruote dietro. Il carro è collegato tramite un tubo di alimentazione ad un camion dei pompieri con un serbatoio d'acqua da 14.000 litri.

Gli ugelli erogano acqua ad una velocità di 6,6 litri al secondo con una pressione fino a un megapascal. La punta del tubo contiene una termocamera convenzionale e una termocamera che aiutano a localizzare la posizione dell'incendio.

Bontà, grazia, grandi palle di fuoco

Il Dragon Firefighter ha ricevuto il suo battesimo del fuoco durante la cerimonia di apertura del World Robot Summit 2020 (WRS2020), tenutosi nel settembre 2021 a Fukushima. Lì ha spento con successo [da 49 a 51 minuti] la fiamma cerimoniale, composta da palle di fuoco accese da un altro robot, a una distanza di quattro metri. Oltre a descriverne in dettaglio la progettazione, il presente studio discute anche le lezioni apprese durante questa prima dimostrazione delle abilità del Drago, oltre a specificare ulteriori miglioramenti apportati da allora.

Il dottor Yu Yamauchi, assistente professore presso l’Akita Prefectural University e altro autore corrispondente, ha dichiarato: «Dalla dimostrazione al WRS2020, abbiamo continuato a lavorare per migliorare il nostro Drago e abbiamo imparato molte cose nuove. Ad esempio, abbiamo scoperto che l'originale meccanismo di smorzamento passivo che contrasta le oscillazioni del corpo del pompiere drago era poco pratico: ci voleva troppo tempo per prepararsi al volo. Abbiamo anche scoperto che il calore degli incendi può causare dannose deformazioni plastiche nelle applicazioni esterne del tubo corrugato che sostiene il tubo dell’acqua e i cavi elettrici».

Altri miglioramenti dettagliati nello studio includono una migliore impermeabilità, un ugello in grado di gestire una gamma più ampia di forze nette e un meccanismo migliorato per incanalare il flusso d’acqua. Ma ulteriori sviluppi sono in cantiere.

Pronto a volare tra dieci anni

«Stimiamo che ci vorranno circa altri 10 anni per implementare il nostro robot in scenari antincendio reali. La sfida principale sarà estendere la sua portata oltre i 10 metri. Anche lo sviluppo di tattiche antincendio efficaci adattate alle capacità uniche di questo robot sarà un aspetto fondamentale dell’ulteriore sviluppo», conclude il dottor Yuichi Ambe.

Riferimenti:

(1) Development of a remotely controllable 4 m long aerial-hose-type firefighting robot

(2) Yuichi Ambe

Descrizione foto: Il pompiere Dragone in azione alla cerimonia di apertura del World Robot Summit l'8 ottobre 2021 a Fukushima, in Giappone. - Credit: Tadokoro Laboratory, Tohoku University, Japan.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Scientists develop ‘flying dragon’ robot to fight fires from a distance