بخشی از مقاله
نقش فناوريهاي نوین در کاهش آسیبپذیري ناشی از حوادث غیر مترقبه
خلاصه
گسترش محیط هاي شهري و ارائه خدمات اورژانسی در هنگام وقوع حوادث غیرمترقبه در کمترین زمان ممکن، باعث افزایش اهمیت مدیریت بحران در سال هاي اخیر شده است. استفاده از فناوري هاي نوین و هوشمند در ساعات اولیه حوادث غیرمترقبه باعث تسریع در امدادرسانی می شود، به طوریکه می توان حادثه را بدو وقوع شناسایی نمود و اقدامات لازم را هوشمندانه اتخاذ نمود و اولویت در امداد رسانی را تعیین نمود. امروزه نقش ربات ها در بحث امداد رسانی و شناسایی ابعاد حادثه به طور قابل توجهی افزایش یافته است. به طوریکه در کشورهاي توسعه یافته از جمله آمریکا، ژاپن و آلمان، ربات ها به عنوان بخشی از سازمان هاي مدیریت بحران، نقش حیاتی در زمان وقوع بلایا و بحران ها ایفا می کنند. از ربات ها می توان در امداد و نجات، اطفاي حریق، فیلمبرداري آنلاین و آنالیز ابعاد حادثه استفاده نمود. در این مقاله به بررسی و نقش ربات ها در زمان وقوع حوادث در کشورهاي مختلف و لزوم توسعه این فناوري در کشور پرداخته می شود. هم چنین چگونگی استفاده از ربات ها در کاهش خسارت هاي جانی و مالی بررسی می شود.
کلمات کلیدي: ربات، سامانه هاي هوشمند، هوش مصنوعی، مکاترونیک
1. مقدمه
بلایاي طبیعی را می توان از مهم ترین نگرانی هاي بشر تلقی کرد، به طوري که هر ساله تعداد زیادي زمین لرزه، طوفان، سیل و سایر حوادث طبیعی و ساخته دست بشر در کشورهاي مختلف به وقوع می پیوندد که زمین لرزه یکی از بلایاي جدي است. پیشگیري و مقابله با حوادث غیرمترقبه همیشه از اولویت هاي پژوهشی در اکثر کشورهاي پیشرفته می باشد. به عنوان مثال در کشور ژاپن یک کمیته مرکزي پیشگیري از بحران وجود دارد که اصل و جوهر اقدامات صورت گرفته براي پیشگیري در برابر حوادث طبیعی در دو حوزه زیر می باشد : (1 استفاده از دانش عمران براي مقاوم سازي سازه ها (2 استفاده از فناوري هاي پیشرفته. قسمتی از پروژه 5 DDT در ژاپن که با هدف توسعه استفاده از ربات ها و فناوري هاي هوشمند در حال پیاده سازي است، از ربات ها با هدف جستجوي محیط هاي شهري براي بررسی ابعاد حادثه و شناسایی مصدومین و شرایط محیطی براي امداد رسانی استفاده می کنند.[1] در این مقاله، لزوم طراحی یک سند راهبردي براي استفاده از ربات ها و سامانه هاي هوشمند و توسعه استفاده از ربات ها براي مقابله با حوادث غیرمترقبه ارائه می گردد. هم چنین مروري بر رباتها که جهت شناسایی و امدادرسانی استفاده می شود، خواهیم داشت.
2. بررسی زمین لرزه هاي مختلف
تحقیقات زیادي در زمینه مدیریت بحران و فناوري علم زلزله شناسی، مهندسی عمران و زمین شناسی براي کاهش خسارات ناشی از زمین لرزه انجام پذیرفته است. می توان اقدامات عملی براي کنترل و مدیریت بحران در زمان وقوع زمین لرزه را به صورت زیر تقسیم بندي نمود:
(1 عملیاتی نمودن تحقیقات در حوزه عمران و سازه هاي مقاوم در برابر زمین لرزه (2 بکارگیري و توسعه فناوري هاي نوین در زمان حوادث غیر مترقبه
ما در این مقاله به قسمت دوم ولزوم بکارگیري دانش رباتیک به عنوان یکی از فناوري هاي نوین در بحث امداد و نجات در صورت بروز حوادث غیرمترقبه می پردازیم.
زمین لرزه به عنوان یکی از پدیده هاي طبیعی، هر ساله در اقصی نقاط دنیا به وقوع می پیوندد. قاره آسیا با توجه به موقعیت جغرافیایی هر ساله تعداد زیادي زمین لرزه را تجربه می کند. جدول 1 زمین لرزه هاي مقیاس بالا و براساس تلفات انسانی در قرن بیستم را نشان می دهد که با بررسی آن درمی یابیم قاره آسیا نسبت به اروپا و آمریکا زمین لرزه ها با تلفات انسانی بیشتري را تجربه کرده است.
جدول : 1 زمین لرزه هاي مقیاس بالا قرن بیستم بر اساس بیشترین تلفات انسانی
با بکارگیري فناوري هاي نوین، مطالعات دقیق و مدیریت صحیح میتوان تا حدودي از خطرات آنها مصون ماند و میزان ضررهاي ناشی از آن را به حداقل رساند.
3. بررسی استفاده از دانش رباتیک در حوزه مدیریت بحران در سایر کشورها
رباتیک، مکاترونیک و هوش مصنوعی به عنوان دانش روز و علوم میان رشته اي، تحولی عظیم در صنعت و علوم مختلف ایجاد کرده است. تعریف ربات بر اساس استاندارد ISO 8373:2010 به صورت زیر می باشد : " هر مکانیزم متحرك برنامه پذیر خودمختارکه حداقل دو محور داشته باشد که جهت انجام وظیفه تعیین شده در محیطش حرکت می کند را ربات می گویند" .[2] هم چنین تعریف خودمختاري عبارتست از : " توانایی کنترل حرکت و ارتباطات جهت انجام وظیفه تعیین شده بدون دخالت انسان" .[2] کاربرد علم رباتیک در حوزه هاي مختلف از جمله بحث امداد و نجات و مدیریت بحران باعث شده است، کشورهاي پیشرفته هر ساله هزینه زیادي را در بحث پژوهش و توسعه این علوم صرف کنند. کشور ژاپن از کشورهاي پیشرو در علم رباتیک به ویژه در بحث امداد و نجات و کمک رسانی به مصدومین در حوادث غیرمترقبه می باشد. به طوریکه استفاده از سازه هاي رباتیک مختلف، موجبات نجات یافتن آسیب دیدگان درگیر در زلزله 9 ریشتري 11 مارس 2011 را به خوبی فراهم آورد. در واقع انواع ربات هاي امدادگر به کمک امدادگران آمدند تا آسیب دیدگان در زمین لرزه و
سونامی را نجات دهند. هم چنین وزارت هاي آموزش، ورزش، فرهنگ، و علوم و فناوري ژاپن یک پروژه ملی با نام سیستم مدیریت پیشرفته بحران را در سال 2002 با هدف کاهش عواقب ناشی از زمین لرزه آغاز نمود .[1] بخشی از این پروژه " توسعه ربات هاي پیشرفته و سیستم هاي اطلاعاتی" می باشد. این پروژه توسط 32 گروه متشکل از 100 متخصص و محقق با هدف بکارگیري ربات ها جهت شناسایی و بررسی ابعاد وقوع حادثه در مرحله اول و سپس استفاده از ربات هاي امدادگر جهت عملیات نجات، در حال انجام است. کشور آمریکا نیز در حوزه تحقیق و توسعه ربات هاي صنعتی و نظامی از کشورهاي پیشتاز می باشد. این کشور مجهز به ربات هاي خزنده با نام Pack BOT می باشد که در نیروگاه هاي هسته اي کاربرد دارد. این ربات براي آزمایش به مناطقی فرستاده می شود که تشعشعات رادیواکتیو به حدي بالاست که انسان قادر به ورود به آنجا نیست یا براي جلوگیري از نشت مواد رادیواکتیو از این ربات استفاده می شود.
4. معرفی مدل پیشنهادي و ربات هاي مورد استفاده در بحث مدیریت بحران و امداد و نجات
بررسی آمار و اطلاعات در زمین لرزه هاي مختلف نشان می دهد که عملیات نجات در سه ساعت ابتدایی مطلوب است و براي زمان هاي بیشتر از 72 ساعت، احتمال زنده ماندن افراد که زیر آوار هستند، کاهش می یابد.
مدلی که در این مقاله براي استفاده از ربات ها در حوزه مدیریت بحران پیشنهاد شده است، شامل موارد زیر است : (1 استفاده از ربات ها جهت شناسایی و جستجوي منطقه حادثه دیده (2 استفاده از ربات ها جهت امداد رسانی و نجات مصدومین
ربات ها می توانند در موارد زیر به کمک امدادگران بیایند :
- آگاه شدن از باقی ماندن قربانیان و مصدومین در زیر آوار به کمک استفاده از سنسورهاي صدا، دما و...
- آگاهی از محل بحران
- شناسایی، جستجو و گزارش محل قربانیان و مصدومین
- عملیات حفاري و گود برداري براي نجات جان مصدومین
- حمل مصدومین
- اعلان و اطفاء حریق
- تشخیص گازهاي سمی و خطرناك
- گزارش عملیات
ربات هایی که در حوزه امداد و نجات استفاده می شوند، براي تشخیص مصدومین به حسگرهاي مختلفی تجهیز می شوند که می توان به موارد زیر اشاره نمود : [3]
- دوربین دید در شب و ضد آب
- دوربین حرارتی براي تشخیص انسان ها
- میکروفون دو طرفه جهت برقراري ارتباط با مصدومین
- سنسور تشخیص گاز دي اکسید کربن و اشعه فروسرخ1 براي تشخیص نفس کشیدن و حرارت بدن انسان
- سنسور دما
از ویژگی هاي دیگر این ربات ها می توان به قدرت مانور و سرعت بالا، توانایی عبور و از بین بردن موانع اشاره کرد. در مدل پیشنهادي از ربات هاي مختلفی استفاده می شود که برخی از مشخصات در بالا بدان اشاره شد.
(1.4 ربات دو زیست :
این ربات که جهت شناسایی و جستجوي محل بحران زده استفاده می شود، قابلیت مانور در هوا و زیر آب را دارا می باشد. ویژگی منحصر به فرد این ربات، قدرت مانور بالاي آن می باشد و حسگرهاي موجود در این ربات، می تواند محل حادثه دیده و محل مصدومین را شناسایی کند.
