Such- und Rettungskräfte inspizieren mit einer Drohne die oberen Stockwerke des verbleibenden Teils des Champlain Towers South Condo-Gebäudes.
AP Photo/Wilfredo Lee
Robin Murphy von der Texas A&M University, Professor am Department of Computer Science & Engineering, hat auf 30 Naturkatastrophen und vom Menschen verursachte Katastrophen reagiert, darunter das World Trade Center-Gelände nach den Terroranschlägen vom 11. September – wo erstmals Roboter eingesetzt wurden im Katastrophenschutz.
Sie ist kürzlich aus Surfside, Florida, zurückgekehrt, wo das 12-stöckige Champlain Towers South Eigentumswohnungsgebäude letzten Monat teilweise eingestürzt ist. Murphy erklärt, wie Rettungskräfte mithilfe von Robotern den Trümmerhaufen eines der tödlichsten strukturellen Einbrüche in der Geschichte der USA durchsuchten.
Wie wurden Drohnen und Roboter eingesetzt, um nach Opfern zu suchen, den Schaden zu begutachten und Beweise zu dokumentieren? Was können Sie uns über die verschiedenen Arten von Robotern und deren Aufgaben erzählen?
Die meisten Roboter bei Surfside und anderen Katastrophen sind Luftfahrzeuge oder Drohnen. Diese Drohnen sind im Allgemeinen klein und günstig, zwischen 1.000 und 4.000 US-Dollar – Sie können sie bei Amazon kaufen. Die teureren tragen eine kleine Wärmebildkamera und können mit Scheinwerfern und Zwei-Wege-Audio ausgestattet werden.
Wir haben während der Reaktionsphase fünf Hauptanwendungen für die Drohnen gesehen:
- Taktische lebensrettende Maßnahmen, wie z. B. Situationsbewusstsein über die Höhe des Schadens, Zugangspunkte und Gefahren für die Einsatzkräfte, Suche nach Opfern, Aufspüren von Bränden und Helfen, Wasser an die richtigen Stellen zu bringen, und allgemeine Überwachung der Einsatzkräfte;
- Strategische Operationen und Planung, wie Kartierung;
- Strukturelle forensische Beweiserhebung, die vom National Institute of Standards and Technology Construction Safety Team mit Hilfe von Miami-Dade Fire Rescue (MDFR) und der Florida State University (FSU) und mir als Backup durchgeführt wurde;
- Öffentliche Informationen für die Familien und die Presse, die das Ausmaß der Katastrophe zeigten, ohne die Privatsphäre und den Respekt für die Vermissten zu verletzen; und
- Allgemeine Unterstützung, wie zum Beispiel das Fliegen in Eigentumswohnungen, wo immer möglich, um nach Haustieren zu suchen und Familien zu helfen, zu dokumentieren, was sich in ihren Wohnungen befand Bitte beachten Sie für Tierliebhaber und unsere Vet School-Responder, dass MDFR und FSU viel Mühe in die Suche nach Haustieren gesteckt haben, insbesondere nachdem eine Katze auf einem Balkon gesehen wurde. Es gab mehrere sehr anspruchsvolle Drohnenflüge in Innenräumen sowohl von MDFR als auch von FSU, die Trümmern auswichen, aber keine Anzeichen von Haustieren. Schließlich stiegen die Einsatzkräfte als letzte Notlösung in einen Personenaufzug und stellten eine Tierfalle auf dem Balkon aus, aber ohne Erfolg.
Wie lange warst du in Surfside und was war deine Rolle bei der Unterstützung der Ersthelfer am Ort des Gebäudeeinsturzes?
Ich war acht Tage in Surfside, um das Disaster Incident Response Team der Florida State University zu unterstützen, eine offizielle Einrichtung des Bundesstaates Florida, die der Florida Task Force 1 (FL-TF1) zugewiesen ist. FL-TF1 operiert unter der Leitung der Miami-Dade Fire Rescue Department. Das FSU-Team unter der Leitung von David Merrick wurde sofort hinzugezogen, um zusätzliche Drohnen- und Kartierungsexpertise für die Reaktion bereitzustellen. Miami-Dade Fire Rescue bietet „nach Bedarf“ und „auf Abruf“ taktisches Fliegen an und fliegt rund um die Uhr direkt nach dem Einsturz – beginnend im Dunkeln mit Wärmebildern und Bordscheinwerfern. Die FSU hat die Bilder bereitgestellt, die als Basiskarten für die Einsatzkräfte sowie für die Planung verwendet werden.
Drohnen-Mapping ist noch relativ neu, da es eine spezielle Software zum Sammeln und Nachbearbeiten von Drohnenbildern erfordert. Zu Beginn jeder Schicht laden die Einsatzkräfte, die in den Trümmern arbeiten, die neueste Karte von den Drohnen auf ihre mobilen Geräte herunter, damit sie die genauesten Informationen zum Suchen und Ablegen von Pins während der Suche haben. Im Wesentlichen sind sie das „Google Earth“ der Reaktion und Erholung. FSU stellt außerdem drei- bis siebenmal am Tag Höhen- und Übersichtskarten zur Verfügung, je nachdem, was die Einsatzleitung benötigt. Sie flogen auch und erstellten am Nachmittag vor dem Abriss eine 3D-Rekonstruktion der Trümmer und des stehenden Teils des Gebäudes.
Während meine Gruppe Pionierarbeit beim Einsatz von Drohnen bei Katastrophen leistete, mit dem ersten Einsatz beim Hurrikan Katrina (2005) ist die FSU weltweit führend beim Einsatz von Drohnen bei Katastrophen und hat Verfahren und Schulungen für den Bundesstaat Florida und den Bundesnotfall entwickelt Management Agency, die wir in die Verfahren für den Bundesstaat Texas einbeziehen. Mein Labor und meine Kollegen Camille Peres (School of Public Health) und Ranjana Mehta (Industrial & Systems Engineering) arbeiten mit Merricks Gruppe über das Center for Robot-Assisted Search and Rescue (CRASAR), das früher ein Texas A&M Engineering war Experiment Station Center, aber jetzt eine gemeinnützige Organisation. FSU kam und half uns beim Hurrikan Harvey, und wir halfen ihnen bei den Hurrikanen Irma und Michael und flogen gemeinsam zum Vulkanausbruch Kilauea. Wir haben zusammen mehrere Stipendien der National Science Foundation (NSF) für den Einsatz von Drohnen, Mensch-Roboter-Interaktion und Computer Vision/Maschinelles Lernen bei Katastrophen erhalten.
Meine Rolle bei Surfside war gering. Ich war dort, um die FSU mit den Drohnen zu unterstützen, und während ich zwei Missionen fliegen durfte, war ich hauptsächlich da, um ihnen beim Fliegen zu helfen, um die Trümmer auf eine Weise zu dokumentieren, die helfen kann, zu quantifizieren, was Boden- und Flugroboter in Zukunft tun müssen.
Ich konnte auch Kontakte knüpfen. Ich habe das NIST Construction Safety Team, das die forensischen Untersuchungen durchführt, kontaktiert und mit den Drohnenteams verbunden, was dem NIST größere Möglichkeiten zum Sammeln forensischer Beweise gegeben hat. Ich leitete die Entwicklung eines NSF RAPID-Stipendiums für FSU, Texas A&M und Carnegie Mellon, um die Roboterdaten zu sammeln und zu analysieren.
Such- und Rettungskräfte arbeiten in den Trümmern des 12-stöckigen Eigentumswohnungsturms, der während eines teilweisen Einsturzes des Gebäudes am 24.
Joe Raedle/Getty Images
Welche Bodenroboter wurden verwendet? Was sind die Vorteile des Einsatzes von Bodenrobotern bei Gebäudeeinstürzen, um die Arbeit menschlicher Einsatzkräfte zu verbessern? Gibt es Herausforderungen beim Einsatz von Robotern in einer Trümmerumgebung?
Bodenroboter wurden bei Surfside nicht ausgiebig eingesetzt und das scheint im Allgemeinen typisch zu sein. Ich konnte nur eine Mission dokumentieren und hörte von einer zweiten Mission, aber es könnten auch mehr gewesen sein. Im Gegensatz dazu flog die FSU vom 25. Juni bis 7. Juli 169 Missionen (die Reaktion endete am 7. Juli und die Erholungsphase begann) und MDFR flog wahrscheinlich auch so viele.
Es ist schwierig, Informationen zu erhalten, da die Wiederherstellung noch aktiv ist, viele Behörden beteiligt sind und viele Daten zur Freigabe freigegeben werden müssen; in ein paar monaten wissen wir mehr. In beiden Missionen waren es Bombentrupproboter, etwa so groß wie ein Motorrad, aber doppelt so breit. Ihr einziger Vorteil besteht darin, dass sie stehende – aber unsichere – Teile eines Gebäudes betreten können, was das Risiko für die Einsatzkräfte verringert und Zeit spart, da sie es nicht abstützen müssen, um es sicher zu machen.
Murphy (rechts) arbeitet zusammen mit Austin Bush von der Florida State University an der Einsturzstelle.
Mit freundlicher Genehmigung von Robin Murphy
Einige kleine Wurfroboter, First Look, wurden geliefert, aber nicht verwendet, von denen ich weiß. Die Idee dort ist, dass man sie in die oberen Stockwerke eines Gebäudes oder über eine Mauer oder in diesem Fall einen Schutthügel werfen kann. Sie waren von einem der Teams, mit denen ich im World Trade Center zusammengearbeitet habe, als CRASAR gerade erst gestartet wurde. Der Einsturz schien keinen der viel kleineren, angebundenen Roboter zu verwenden – Roboter von der Größe und Form einer Schlange oder solche, die wie ein Miniatur-Panzer in der Größe einer Lunchbox aussehen, die wir beim 11. September und dem Zusammenbruch von Berkman Plaza verwendet haben , und die beim Einsturz des Parkhauses Hackensack und beim Erdbeben in Mexiko-Stadt verwendet wurden.
Der Vorteil dieser Roboter besteht darin, dass sie in winzige Hohlräume eindringen können, von denen einige nur 3 bis 6 Zoll breit sind und normalerweise Löcher von weniger als 1,5 Fuß Breite haben – viel zu klein für eine Person oder einen Hund. Und sie können oft weiter in den Schutt vordringen als ein Boroskop oder eine Kamera an einem Zauberstab, der nur wenige Meter weit reicht – tatsächlich gingen Roboter im World Trade Center etwa 18 Meter in den Schutt. Viele der Roboter können noch bei großer Hitze funktionieren, was bedeutet, dass sie durch noch brennende Bereiche kriechen können, um zu einem Bereich zu gelangen, in dem es möglicherweise einen Überlebenden gibt. Außerdem verfügen sie oft über Zwei-Wege-Audio, was bedeutet, dass die Einsatzkräfte mit ihnen sprechen können, wenn ein Überlebender gefunden wird. Wir hatten vor einigen Jahren eine wundervolle Übungsstunde mit den medizinischen Mitgliedern der Texas Task Force 1 .
Die Roboter in den Trümmern helfen nicht nur bei der Suche nach Überlebenden, sondern geben den Strukturspezialisten auch einen Einblick in die Trümmer. Einer beschrieb es als einen Haufen Pick-Up-Stöcke: Sie möchten nicht einfach anfangen, Trümmer zu bewegen, weil Sie nicht tun, was einen sekundären Zusammenbruch verursachen und die Menschen töten könnte, die Sie retten wollten. Aber mit einem Roboter, der von innen schaut, können Experten ein besseres Echtzeit-Verständnis all dieser Pick-Sticks bekommen und wenn etwas bewegt wird, um etwas anderes zu wackeln.
Einerseits ist es wunderbar, dass ein Roboter verwendet werden kann, um mehrere Dinge gleichzeitig zu tun, um bei der Reaktion zu helfen. Andererseits ist es schwierig, Benutzeroberflächen und Arbeitsprozesse zu entwerfen, die die Responder kognitiv nicht mit zu vielen Informationen oder zur falschen Zeit überladen, und das war ein wichtiger Aspekt unserer von NSF und DARPA finanzierten Forschung.
Leider sind Bodenroboter selten, da sie sehr spezialisiert sind. Und da es zum Glück nur wenige Gebäudeeinbrüche gibt, gibt es keinen wirtschaftlichen Anreiz. Während eine Drohne im Wert von 1.000 US-Dollar für die Kartierung verwendet werden kann, kosten Bodenroboter für Trümmer etwa 50.000 US-Dollar, was ziemlich teuer ist, um es vielleicht nie zu verwenden. Wie wir bei den nuklearen Unfällen gesehen haben, waren spezielle Roboter für einen nuklearen Unfall alt, und niemand war wirklich damit vertraut, also wurden diese Roboter nicht verwendet. Stattdessen waren Militärroboter des Bombenkommandos, die täglich von der Armee und ziemlich häufig von großen Polizeidienststellen eingesetzt werden, die Arbeitspferde. Inzwischen werden Drohnen von den meisten städtischen Feuerwehr- und Strafverfolgungsbehörden wöchentlich eingesetzt. Also gehst du mit dem, was du kennst und vertraust. Die Beschleunigung der Akzeptanz ist etwas, an dem wir mit Jason Moats bei TEEX gearbeitet haben.
Auf welche anderen Gebäudeeinbrüche haben Sie während Ihrer Karriere reagiert?
In Bezug auf Gebäudeeinbrüche war ich in vier: 9/11 World Trade Center (das war der erste Einsatz von Robotern für die Reaktion), dem Berkman Plaza Parkhauseinsturz in Jacksonville, Florida (2007), Köln, Deutschland Archivgebäude Einsturz (2009) und der Atomunfall von Fukushima Daiichi (2011) sowie zwei Minenkatastrophen und ein Erdbeben.
Gibt es noch etwas, das Sie über Ihre Erfahrungen und Beobachtungen in Surfside mitteilen möchten?
Eigentlich zwei Dinge. Einer ist, dass ich meine kastanienbraune Texas A&M Ballcap trug, wenn keine Schutzhelme benötigt wurden. Viele Responder haben sich dazu geäußert. Jeder kannte die Farbe und das Logo von Aggie.
Zum anderen hat mich Surfside sehr an das World Trade Center erinnert. Es ist der 20. Jahrestag, also habe ich daran gedacht, aber es hat mich mehr an den Einsturz des Berkman Plaza erinnert. Berkman Plaza war auch ein Pfannkucheneinsturz und hatte auch einen Teil noch stehen. Surfside und Berkman Plaza waren ungefähr gleich groß – ungefähr zwei Hektar waren tatsächlich betroffen. In Jacksonville wurde ein Arbeiter getötet, ein alleinerziehender Vater mit kleinen Kindern. Ich werde mich immer daran erinnern, wie hart die Einsatzkräfte der Feuerwehr von Jacksonville versuchten, die Trümmer zu durchsuchen, und wie sehr sie sich darum kümmerten. Und diese Anstrengung und Fürsorge habe ich auch bei Surfside gesehen. Aber der Verlust von Menschenleben bei Surfside war so viel größer und das fügt den Opfern ein noch größeres Gefühl von Tragödie und Horror hinzu – mit noch mehr Bewunderung für die Responder. Und ein bisschen Stolz zu sehen, dass ihnen Drohnen geholfen haben.
Comments are closed.