A robótica emerge na luta contra incêndios


Nos últimos anos, os riscos associados aos trabalhos de proteção contra incêndios contam com novos aliados: os robôs. Eles podem assumir riscos preservando a integridade física dos bombeiros, adentrando-se em espaços confinados e obtendo informações para agilizar os trabalhos de consumação. Já houve experiências com visível sucesso, como o papel do Colossus na extinção do fogo que arrasou Notre Dame, em 2019, e outros projetos internacionais se encontram desenvolvendo veículos autônomos de assistência para este tipo de tarefas.

A cada vez mais habitual noção de automatizar os armazéns logísticos, “como é feito de maneira inovadora pela Amazon”, está melhorando a prevenção dos incêndios nas instalações, “porque as máquinas utilizadas são elétricas e não de combustão, não são afetadas pela monotonia das tarefas, pois trabalham dentro de parâmetros de segurança bastante elevados evitando o erro humano”, assinala Leonardo Nomdedeu, engenheiro informático e membro do projeto europeu Guardians para o desenvolvimento de robôs que auxiliem os bombeiros nas tarefas mais perigosas.

No entanto, há anos que a robótica também trabalha em um plano de reação a incidentes, com sistemas de extinção de fogo projetados para analisar e localizar incêndios, realizar buscas e resgates, monitorar variáveis perigosas e, principalmente, controlar e sufocar as chamas. Nesse sentido, existem dois tipos de modelos:

Sistemas fixos, como borrifadores automáticos e alarmes utilizados em zonas amplas, muito povoadas e perigosas para a rápida extinção de qualquer ameaça. São em geral sistemas simples, principalmente baseados em sensores ultravioleta ou infravermelhos (IR) que só podem agir em áreas delimitadas.

Sistemas móveis, comumente na forma de veículos controlados à distância, com ferramentas incorporadas de extinção de incêndios. Podem viajar até áreas não seguras para as pessoas através de vários sensores, câmeras visuais, IR e outros recursos tecnológicos que transmitem informações para a navegação aos operadores remotos.

Neste último grupo, e para maior percepção da situação, encontra-se a robótica aérea, como os drones e robôs internos que podem eliminar incêndios a curta distância. “Atualmente, são utilizados canhões guiados para maior aproximação dos focos de incêndio sem a exposição de vidas humanas”, destaca o especialista.

Os drones e os sistemas de posicionamento autônomo são especialmente úteis nos incêndios florestais pois “permitem analisar maiores áreas de florestas em busca de focos de reaparecimento de incêndios ou vítimas, e possibilitam às equipes de emergências ter um olho no céu, cuja informação é chave para a tomada de decisões no terreno”. Em um futuro, espera-se que esses drones também auxiliem na realização das próprias tarefas de extinção, quando possam levar com eles grandes quantidades de peso.

Colossus, um exemplo a imitar

Quanto à sua tecnologia, os denominados robôs bombeiros contam com uma grande diversidade de sensores e agentes: de câmeras infravermelhas, para que as equipes de bombeiros possam visualizar focos de calor do posto de comando, até em alguns casos sistemas de localização de obstáculos próximos, ou mesmo sensores de gases perigosos e radiações. Assim, os robôs conseguem fotografar e cartografar o interior das instalações durante os incêndios.

Colossus

A indústria dos robôs de extinção de incêndios crescerá 13% em uma taxa de crescimento anual composta no período 2019-2025, superando pela primeira vez a da robótica

Com tudo, hoje em dia “o que mais reforça os profissionais que lutam contra os incêndios industriais são os robôs que ajudam no traslado de material necessário para a realização das tarefas”, menciona Leonardo Nomdedeu. Essa foi a principal missão realizada pelo Colossus, o veículo automatizado que assistiu nos trabalhos de extinção no incêndio que arrasou Notre Dame em abril de 2019. Esse tipo de aparelho pode transportar até uma tonelada de carga, garrafas de oxigênio ou material, empurrar até duas toneladas, arrastar mangueiras, introduzir câmeras térmicas em locais de difícil acesso para identificar vazamentos, localizar focos de incêndio e determinar se uma estrutura é estável ou está prestes a desabar.

Contudo, como assinala o especialista, são poucos os robôs que atualmente podem ingressar em um incêndio. “Baseados em estruturas tipo tanque, com correntes ao invés de rodas e sistemas de proteção para a eletrônica, só conseguem resistir poucos minutos em um incêndio”, testemunha. Trata-se de robôs guiados que contam com grandes canhões de água alimentados nas proximidades, com outras ferramentas ou até sistemas de evacuação de feridos.

Não obstante, é preciso lembrar que os incêndios são ambientes extremamente hostis, onde os robôs autônomos precisam de uma proteção muito importante em seus sensores, agentes e sistemas de movimentação, porque a eletrônica é muito sensível às altas temperaturas. “Além disso, os responsáveis pelas equipes de luta contra incêndios deste tipo avaliam minuciosamente a necessidade ou não de intervenção e, em muitos casos, a melhor opção é simplesmente aguardar pelo fim do incêndio, controlando a não propagação”, precisa.

Apesar de que nem todas as equipes de luta contra incêndios podem contar com esses dispositivos e a formação necessária para sua utilização, algumas já se encontram na fase de teste de campo, evitando a necessidade de que seres humanos se aproximem das chamas onde potencialmente poderia haver gases nocivos e riscos de explosão. “Tenho certeza de que o impacto será muito importante quando seu uso for generalizado”, cita Nomdedeu. De fato, em poucos anos haverá robôs autônomos capazes de ter acesso a locais perigosos com sistemas de extinção de incêndios avançados, eficazes e leves, “sendo, além disso, os olhos e as mãos dos humanos que ficarão previsivelmente na retaguarda por segurança”.

Este é o caso do Colossus ou de outros robôs, como o que é desenvolvido atualmente por uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Malásia, Qrob, cujo protótipo inclui uma câmara GoPro, sensores para detecção de chamas e localização de obstáculos, sistema de navegação que integrado por um motor, controlador de Arduíno e transmissor para controle remoto, e um par de contêineres que bombeiam água e líquido extintor. Ou o Thermite, criado pela companhia Howe & Howe Tech a modo de tanque blindado para o calor, capaz de subir desníveis de até 70%, teleguiado até um quilômetro de distância e com força para rebocar cargas de quase 800 quilos.

Para que o uso de robôs deixe uma marca relevante, é preciso envolver grande número de indústrias que avancem em materiais, sistemas de extinção, baterias, sistemas de movimentação, etc.

Perspectiva de futuro

“Este tipo de projetos requerem de muito investimento e muito talento”, confessa Leonardo, questão pela qual ao longo do mundo acontece a cooperação público-privada entre universidades e centros de pesquisa com empresas que podem adicionar ou aproximar a colocação no mercado dessas soluções, como o caso do projeto Guardians, em que participou como parte da Universidade Jaume I de Castellón, no contexto do programa quadro da União Europeia FP6. “Trata-se de equipes multidisciplinares que contam com recursos [neste caso da União Europeia] para pesquisar total ou parcialmente pontos críticos deste campo”, assegura.

Apesar de toda essa cooperação internacional, o engenheiro enfatiza que, “como em qualquer pesquisa, existe um obstáculo econômico evidente”, e mais ainda quando não são produtos de consumo, mas de reações a catástrofes, “já que o retorno do investimento não é percebido como tal”. Com tudo, as expectativas são encorajadoras, pois se espera que o mercado dos robôs de extinção de incêndios cresça 13% em uma taxa de crescimento anual composta no período 2019-2025, segundo o recente relatório de Market Research. A tendência ascendente é tal calibre que se estima que, pela primeira vez, essa indústria possa superar a da robótica industrial nos próximos anos e mantenha uma queda de braços pela liderança com a do consumo.

Para que seu uso habitual deixe uma marca relevante, torna-se necessário o envolvimento de grande número de indústrias, já que é preciso pesquisar materiais, sistemas de extinção mais avançados, sensores mais potentes e resistentes, motores e baterias que suportem situações extremas, sistemas de movimentação que permitam manobrabilidade em ambientes desconhecidos com entulhos e obstáculos inesperados, etc. Para tudo isso, “é preciso reduzir seu custo para democratizar sua utilização e, assim, gerar esse impacto real”.

Nessa linha de pesquisa, observa-se um grande avanço em robôs bípedes e quadrúpedes, passando pelos drones e sensores até a capacidade de se comunicar e negociar entre si tarefas complexas de colaboração. De fato, algoritmos já são aplicados para atribuir diferentes localizações a cada veículo autônomo que opere em trabalhos de extinção de incêndios, pois um único robô pode ser insuficiente, mas muitos podem atrapalhar e colidir se não possuem boa coordenação nem controlam suas distâncias relativas.

O desafio principal “é tentar que sejam robôs autônomos capazes de tomar as decisões corretas em grupo para resgatar vítimas, evitar vazamentos de gases e matérias perigosos, e extinguir antes e melhor os incêndios, tudo isso sem arriscar a vida dos profissionais dos corpos de bombeiros, colaborando com eles de forma segura nos casos que for necessário”.

Participou na elaboração deste artigo…

Leonardo Nomdedeu é engenheiro informático e possui um mestrado em Sistemas Inteligentes, Mecatrônica, Robótica e Engenharia em Automatização pela Universidade Jaume I. Também conta com um mestrado em Direção de Empresas pela EAE Business School.

Graças a sua ampla experiência, fundou a empresa Boreal Open Systems e participou da criação de diversas startups, como Molexplore, RIS Technologies S.L. ou Thinking4U. É especialista em arquitetura de sistemas e desenvolvimento de aplicações, além de ser international speaker em diversas escolas de negócio e universidades. Sua especialização em tecnologia para a saúde o levou a participar no fórum tecnológico Healthtech Forum Venture. Possui 14 publicações relacionadas à robótica, análise de imagens e fusão de sensores.

Fez parte da equipe de pesquisadores do projeto europeu Guardians (grupo de robôs assistentes sem controle humano implementado mediante navegação agregativa baseada na detecção olfativa), que construiu um enxame de robôs autônomos especialmente desenhados para auxiliar os bombeiros no registro de armazéns de grande porte.

donwload pdf
By |2020-05-28T11:01:18+02:0027-05-2020|