Pourquoi on ne peut pas compter sur les robots pour trouver des survivants dans l’effondrement du bâtiment en Floride

La photo ci-dessus montre à quoi ressemble le site de l’effondrement en Floride. Il est très peu structuré et poserait un défi à la plupart des robots à pattes à traverser, bien que vous puissiez voir un robot à chenilles capable de le gérer. Mais il y a déjà des humains et des chiens qui y travaillent, et tant que l’environnement est sûr, il n’est pas nécessaire ou pratique de dupliquer cette fonctionnalité avec un robot, surtout lorsque le temps est critique.

Ce qui est désespérément nécessaire en ce moment, c’est un moyen non seulement de localiser les gens sous tous ces décombres, mais aussi de comprendre la structure des décombres autour d’une personne, et ce qui se trouve exactement entre cette personne et la surface. Pour cela, nous n’avons pas besoin de robots capables d’obtenir plus de décombres : nous avons besoin de robots capables de dans décombres. Et nous ne les avons pas.

Pour comprendre pourquoi, nous avons discuté avec Robin Murphy de Texas A&M, qui dirige le Laboratoire de robotique humanitaire et d’IA, anciennement Center for Robot-Assisted Search and Rescue (CRASAR), qui est désormais un organisme à but non lucratif. Murphy a été impliqué dans l’application de la technologie robotique aux catastrophes dans le monde entier, notamment le 11 septembre, Fukushima et l’ouragan Harvey. Le travail qu’elle fait n’est pas de la recherche abstraite – CRASAR déploie des équipes de professionnels formés avec une technologie robotique éprouvée pour aider (lorsque demandé) lors de catastrophes dans le monde, puis utilise ces expériences comme fondement d’une approche axée sur les données pour améliorer la robotique des catastrophes technologie et formation.

Selon Murphy, utiliser des robots pour explorer les décombres de bâtiments effondrés n’est, pour le moment, pas possible d’une manière qui pourrait être utilisée de manière réaliste sur un site sinistré. Les décombres, en général, sont un environnement extrêmement déstructuré et imprévisible. La plupart des robots sont tout simplement trop gros pour passer à travers les décombres, et l’environnement n’est pas non plus favorable aux très petits robots, car il y a souvent de l’eau provenant d’une rupture de plomberie qui rend tout boueux et glissant, parmi de nombreux autres dangers physiques. La communication ou la localisation sans fil est souvent impossible, des attaches sont donc nécessaires, ce qui résout les problèmes de communication et d’alimentation mais peut facilement se coincer ou s’emmêler sur des obstacles.

Même si vous pouvez construire un robot suffisamment petit et durable pour pouvoir s’adapter physiquement aux types de vides que vous trouverez dans les décombres d’un bâtiment effondré (comme ces robots serpents ont pu le faire au Mexique en 2017), la mobilité utile ne se limite pas à suivre des passages existants. De nombreux scénarios de catastrophe dans la recherche en robotique supposent que les objectifs sont accessibles si vous suivez simplement le bon chemin, mais les vraies catastrophes ne sont pas comme ça, et les grands vides peuvent nécessiter une certaine quantité d’entrée forcée, si l’entrée est même possible. Une capacité à creuser avec force, qui n’existe pas encore vraiment dans ce contexte mais est un sujet de recherche actif, est essentielle pour qu’un robot puisse se déplacer dans les décombres où il n’y a peut-être pas de tunnels ou de vides le menant là où il veut aller.

Et même si vous pouvez construire un robot capable de se frayer un chemin avec succès dans les décombres, la question se pose de savoir quelle valeur il est capable de fournir une fois arrivé là où il doit être. Les systèmes de détection robotiques ne sont généralement pas conçus pour des espaces extrêmement rapprochés, et les capteurs visuels comme les caméras peuvent rapidement être endommagés ou se salir tellement qu’ils deviennent inutiles. Murphy explique qu’idéalement, un robot explorant les décombres serait capable de faire plus que simplement localiser les victimes, mais serait également capable d’utiliser ses capteurs pour aider à leur sauvetage. « Les sauveteurs formés doivent voir la structure interne des décombres, pas seulement l’état de la victime. Imaginez un chirurgien qui a besoin de trouver une balle dans une victime en train de tirer, mais n’a aucune idée de la disposition des organes de la victime ; si le chirurgien ne fait que couper directement, cela peut aggraver les choses. Même chose avec les fermetures, c’est comme le jeu des bâtons de ramassage. Mais si un spécialiste de la structure peut voir à l’intérieur du tas de bâtons de ramassage, il peut extraire la victime plus rapidement et en toute sécurité avec moins de risque d’effondrement secondaire.

Outre ces défis techniques, l’autre grande partie de tout cela est que tout système que vous espérez utiliser dans le contexte du sauvetage de personnes doit être pleinement mature. Il est évidemment contraire à l’éthique d’emmener un robot de recherche dans une situation comme l’effondrement d’un bâtiment en Floride et de consacrer du temps et des ressources à essayer de prouver qu’il fonctionne. « Les robots qui s’habituent aux catastrophes sont généralement utilisés tous les jours pour des tâches similaires », explique Murphy. Par exemple, il ne serait pas surprenant de voir des drones être utilisés pour inspecter les parties du bâtiment en Floride qui sont encore debout pour s’assurer que les personnes peuvent travailler à proximité en toute sécurité, car les drones sont une technologie mature et largement adoptée qui a déjà fait ses preuves. Tant qu’un robot de catastrophe n’aura pas atteint un niveau de maturité similaire, il est peu probable qu’il se produise dans un sauvetage actif.

Gardant à l’esprit qu’il n’existe pas de robots existants qui remplissent tous les critères ci-dessus pour une utilisation réelle, nous avons demandé à Murphy de nous décrire son robot de catastrophe idéal. « Cela ressemblerait à un furet miniature très long », dit-elle. “Un corps long et flexible ressemblant à un serpent, avec de petites jambes et pattes qui peuvent saisir, pousser et pousser.” Le robot-furet serait capable de creuser, de se tortiller, d’écraser et de se frayer un chemin dans des virages serrés, et serait équipé de paupières fonctionnelles pour protéger et nettoyer ses capteurs. Mais comme il n’y a pas de robo-furets, quel robot existant Murphy aimerait-il voir en Floride en ce moment ? “Je ne suis pas là à Miami”, nous dit Murphy, “mais ma première pensée quand j’ai vu cela était que j’espère vraiment qu’un jour nous pourrons commercialiser l’Active Scope Camera du Japon.”

L’Active Scope Camera a été développé à l’Université du Tohoku par Satoshi Tadokoro il y a environ 15 ans. Il fonctionne un peu comme un long, maigre, à symétrie radiale, avec la capacité de se pousser vers l’avant :

Le tuyau est recouvert de cils inclinés. Des moteurs à masse excentrique sont installés dans le câble et excitent les vibrations et provoquent un mouvement de haut en bas du câble. Les pointes des cils collent au sol lorsque le câble descend et propulsent le corps. Pendant ce temps, les pointes glissent contre le sol et le corps ne recule pas lorsqu’il remonte. Une répétition de ce processus a montré que le câble peut se déplacer lentement dans un espace étroit de tas de gravats.

“C’est bizarre, mais l’idée de pouvoir entrer dans ces petits espaces et d’aller à environ 30 pieds et de regarder autour est un gros problème”, explique Murphy. Mais la dernière publication que nous pouvons trouver sur ce système date de près d’une décennie – s’il fonctionne si bien, avons-nous demandé à Murphy, pourquoi n’est-il pas plus largement disponible pour être utilisé après l’effondrement d’un bâtiment ? « Lorsqu’une catastrophe survient, il y a un peu d’intérêt et un peu de financement. Mais ensuite, ce financement disparaît jusqu’à la prochaine catastrophe. Et après un certain point, il n’y a tout simplement plus d’incitation financière à créer un produit réel fiable en termes de matériel, de logiciels et de capteurs, car heureusement, des événements comme cet effondrement de bâtiment sont rares.

La rareté heureuse de catastrophes comme celles-ci complique également le cycle de développement des robots de catastrophe, explique Murphy. C’est en partie la raison pour laquelle CRASAR existe en premier lieu : c’est un moyen pour les chercheurs en robotique de comprendre ce dont les premiers intervenants ont besoin des robots et de tester ces robots dans des scénarios de catastrophe réalistes pour déterminer les meilleures pratiques. “Je pense que c’est un cas où la politique et le gouvernement peuvent réellement aider”, nous dit Murphy. « Ils peuvent aider en disant que nous en avons réellement besoin et que nous allons soutenir le développement de robots de catastrophe utiles. »

Les robots devraient être en mesure d’aider dans la situation qui se passe actuellement en Floride, et nous devrions consacrer plus de temps et d’efforts à des recherches dans cette direction qui pourraient potentiellement sauver des vies. Nous sommes proches, mais comme pour de nombreux aspects de la robotique pratique, nous avons l’impression d’être proches depuis des années. Il existe des systèmes avec beaucoup de potentiel, ils ont juste besoin de toute l’aide nécessaire pour passer d’un projet de recherche à un système pratique et utile qui peut être déployé en cas de besoin.