Cientistas desenvolvem robô ‘dragão voador’ para combater incêndios à distância

Imagine um dragão voador que não solta fogo, mas o extingue com rajadas de água. Graças a uma equipa de investigadores japoneses, este novo tipo de animal poderá em breve ser recrutado para equipas de bombeiros em todo o mundo, para ajudar a apagar incêndios que são demasiado perigosos para os seus companheiros humanos se aproximarem.

O projeto deste novo robô bombeiro, chamado Dragon Firefighter, foi publicado em Fronteiras em robótica e IA. E como foi publicado como Open Science, roboticistas de todo o mundo podem usar livremente os planos para construir os seus próprios Dragon Firefighters, para o benefício de todos.

“Apresentamos aqui um protótipo de um robô voador de mangueira de fogo de quatro metros de comprimento, controlável remotamente, projetado para extinguir incêndios em edifícios com segurança e eficiência, aproximando-se diretamente das fontes de incêndio”, disse o co-autor correspondente Dr. Yuichi Ambe, professor assistente em Universidade de Osaka.

Uma equipe de pesquisa do laboratório do professor Satoshi Tadokoro na Universidade de Tohoku começou a trabalhar em robôs voadores semelhantes em 2016. Desde então, 11 pesquisadores e estudantes contribuíram para o seu desenvolvimento. Antes e durante o desenvolvimento, eles contataram os bombeiros japoneses para entender melhor suas necessidades.

Jato-Propulsão

A mangueira de incêndio do Dragon Firefighter é impulsionada para cima (voando a dois metros acima do solo) por oito jatos controláveis ​​de água jorrando de seu centro e cabeça. A mangueira pode mudar de forma e ser orientada para as chamas, dirigida por uma unidade de controle em um carrinho com rodas atrás. O carrinho é conectado por meio de um tubo de abastecimento a um caminhão de bombeiros com reservatório de água de 14 mil litros.

Os bicos jorram água a uma taxa de 6,6 litros por segundo com pressão de até um megapascal. A ponta da mangueira contém uma câmera convencional e termográfica, que auxiliam na localização do incêndio.

O Dragon Firefighter recebeu seu batismo de fogo na cerimônia de abertura do World Robot Summit 2020 (WRS2020), realizada em setembro de 2021 em Fukushima. Lá, extinguiu com sucesso (49 min 00 s a 51 min 00 s) a chama cerimonial, composta por bolas de fogo acesas por outro robô, a uma distância de quatro metros. Além de detalhar seu design, o presente estudo também discute as lições aprendidas durante esta primeira demonstração das habilidades do Dragão, bem como especifica outras melhorias feitas desde então.

Yu Yamauchi, professor assistente da Universidade da Prefeitura de Akita e outro autor correspondente, disse: “Desde a demonstração no WRS2020, continuamos a trabalhar para melhorar nosso Dragão e aprendemos muitas coisas novas”.

“Por exemplo, descobrimos que o mecanismo de amortecimento passivo original que contrabalança as oscilações do corpo do Bombeiro Dragão era impraticável: demorava muito para se preparar para o vôo. Também descobrimos que o calor dos incêndios pode causar deformação plástica prejudicial em aplicações externas de papelão ondulado tubo que segura a mangueira de água e os cabos elétricos.”

Outras melhorias detalhadas no estudo incluem melhor impermeabilização, uma unidade de bocal capaz de lidar com uma gama mais ampla de forças resultantes e um mecanismo aprimorado para canalizar o fluxo de água. Mas novos desenvolvimentos estão em preparação.

Pronto para voar em 10 anos

“Estimamos que levará aproximadamente mais 10 anos para implantar nosso robô em cenários reais de combate a incêndios”, disse Ambe.

“O principal desafio será estender seu alcance para além dos 10 metros. O desenvolvimento de táticas eficazes de combate a incêndios, adaptadas às capacidades únicas deste robô, também será um aspecto crítico do desenvolvimento futuro.”