Week 3 PRE2Groep2

Presentatie week 3

Op maandag in week 3 is er een presentatie gegeven over het project plan.

Na deze presentatie is er de volgende feedback gegeven:

• Wat willen we bereiken met het sensorenonderzoek? Met een grote zekerheid een mens kunnen registreren met de sensoren? Dit heeft te maken met false positive (zeggen dat ergens een mens ligt, terwijl er geen mens is) en false negative (zeggen dat ergens geen mens ligt, terwijl dit wel het geval is).
• Welk USE aspect is er aan het onderzoek gekoppeld? En hoe kan USE aan de resultaten van het onderzoek worden gekoppeld?
• Wanneer er twee sensoren met elkaar gecombineerd worden, kan er onderzoek gedaan worden naar false positive en false negative. Als er apart naar de sensoren wordt gekeken, zal er onderzoek gedaan worden wat al ooit gedaan is.
• Op het gebied van rescue robots is al veel onderzoek gedaan. Zorg ervoor dat er geen onderzoek wordt gedaan naar iets wat al onderzocht is. Zorg voor iets vernieuwends. Het onderzoek op dit moment is nog te algemeen. Wat is in de literatuur nog niet gedaan, wat wij kunnen doen?
• De onderzoeksvraag is op dit moment niet goed geformuleerd: Hoe is het mogelijk om een mens te detecteren, door middel van sensor fusie, in een omgeving met rook en vuur?
• In een literatuuronderzoek ga je eerst op zoek naar een artikel. Daarna ga je van dat artikel ook de referenties bekijken. Die referenties hebben ook referenties, dus die bronnen kunnen ook relevant zijn. Om niet te veel onnodige bronnen te moeten lezen, kan het abstract gelezen worden, om de relevantie van het artikel te beoordelen. Zorg tijdens dit onderzoek er ook voor dat je bronnen recent zijn. Ga tijdens dit onderzoek ook op zoek naar bronnen over eenzelfde situatie.

Op donderdag zal er weer een meeting zijn. De taken in de planning die betrekking hebben op het literatuuronderzoek, zullen op donderdag af zijn. Verder zal er ook gekeken worden naar de volgende onderdelen:

• Zoek voor donderdag naar artikelen over robots in een tunnel met brand.
• Hoe kunnen de sensoren gecombineerd worden? Welke sensoren willen we gaan combineren?

Tijdens deze meeting zal er ook gekeken worden naar het onderzoeksplan voor de experimenten met de sensoren.

Meeting donderdag

Tijdens deze vergadering is de voortgang van het verslag besproken. Verder is het onderzoek naar de sensoren verder gespecificeerd. Hierdoor zijn de deelvragen aangepast. De oude deelvragen waren als volgt:

• Met welke sensoren kan een mens gedetecteerd worden?
• Hoe kan een mens gedetecteerd worden in een situatie met vuur en rook?
• Hoe kan sensor.. en sensor.. een mens detecteren, zodat er zo min mogelijk false negative/positive situaties zijn?
• Welke technieken zijn nog niet ontwikkeld voor de sensoren van een rescue robot in een tunnel brand?
• Welke technieken bestaan al voor de sensoren van een rescue robot in een tunnel brand?
• Wie zijn de belanghebbende en welke rol hebben zij?
• Hoe kan een rescue robot reddingshulpdiensten helpen bij een tunnel brand?

notulen nog uitgebreider

Literatuuronderzoek

Welke technieken bestaan al voor de sensoren van een rescue robot in een tunnel brand? De sensoren zijn al beschikbaar, maar het samen laten werken van de sensoren en dat dit goed gaat, werkt nog niet optimaal. Er zijn echter al onderzoeken gedaan voor het combineren van meerdere sensoren.

Zo is er al onderzoek gedaan naar het samenvoegen van video input en een thermisch signaal [8]. De slachtoffers worden geïdentificeerd door een combinatie van video signaal en een thermische sensor [8]. Dit is al mogelijk met een teleoperated systeem, maar ook met een autonoom systeem [8].

De resultaten die met het samenvoegen van de sensoren is behaald, zijn erg betrouwbaar [8]. Dit is bepaald door te kijken naar de ratio van de false positive en false negative gevallen [8]. Verder is ook een onderzoek gedaan naar het combineren van meerdere sensoren. Deze combinatie gaat, door het samenvoegen beweging, kleur, warmte en gezicht signalen [11].

Welke technieken bestaan al voor de sensoren van een rescue robot in een tunnel brand? De technologieën voor de rescue robot zijn voor een groot gedeelte al ontwikkeld. Echter zijn er een aantal punten waar de robot tegen aan loopt.

Het eerste punt is dat de robot niet genoeg belichting heeft, hierdoor kan die de lichamen in het rampgebied niet goed zien [1].

Een ander probleem is de draadloze netwerk verbinding. Deze is niet betrouwbaar in een rampgebied. Hierdoor wordt de robot vaak nog aan een touw vast gemaakt, zodat deze niet kwijt kan worden geraakt [1]. De robot wordt ook vaak vastgemaakt aan een touw, omdat vaak van boven het puin naar beneden moet worden gegaan [1].

Een ander probleem met de draadloze netwerken (Bluetooth, WiFi, RFID, UWB en ultrsounds) is dat ze alleen voor binnenshuis gebruikt kunnen worden. Het is nog niet mogelijk om ze in de openlucht te gebruiken [10]. Hierdoor kunnen deze netwerken alleen gebruikt worden in een ramp die zich niet in de buitenlucht bevindt, zoals een in elkaar gestort gebouw [10].

Een andere technologie die nog niet goed ontwikkeld is, is de vrijheid van de robot. De manoeuvres die de robot moet uitvoeren, zijn erg complex. Hierdoor wordt de robot nog bestuurd door een mens en is nog niet autonoom [8].

De robot gebruikt sensoren om de mensen te detecteren in het ramp gebied. Mogelijke sensoren die gebruikt worden zijn de infrarood camera en pyroelectric sensor. Deze sensoren gebruiken de warmte van de mens, om ze te kunnen detecteren. Maar het probleem bij deze sensoren is dat het object of de robot zelf moet bewegen [9].

Een andere sensor die gebruikt kan worden is een microfoon, hiermee kan het geschreeuw van de mens gedetecteerd worden. Echter zal het erg lastig zijn om het geluid van een mens te detecteren in een ramp gebied [9]. Dit zou kunnen worden opgelost door alle activiteiten stil te leggen. Echter zal het nog steeds lastig zijn om alle informatie te verwerken [9].

Een lastig punt voor de rescue robot is de energie voorziening [10]. Tijdens een reddingsactie kan de robot niet terug gaan naar de gebruiker van de robot [10]. De robot moet dus voorzien zijn van een langlevende batterij [10].

Wie zijn de belanghebbende en welke rol spelen zij? De eerste belanghebbende van de rescue robot zijn de overlevenden van de ramp. Zij zullen hoop houden als ze een rescue robot zien komen [2]. Verder zullen ze door de rescue robot sneller gevonden worden [2].

Ook een belanghebbende is de overheid. Zonder de hulp van de overheid zal het niet mogelijk zijn om de technologie voor de rescue robot goed te ontwikkelen, omdat dit te duur is [4].

Ook een belanghebbende is de gebruiker van de rescue robot. Dit zou bijvoorbeeld de lokale brandweer kunnen zijn. Er zijn al robots die de brandweer helpen bij het zoeken van slachtoffers. Met deze robots zal de brandweer mobieler zijn en zal het nut van de brandweer verhoogd worden in een ramp gebied [5].

Verder is ook een belanghebbende de ontwikkelaars en fabrikanten. Deze moeten de robots ontwikkelen. Hiervoor is er geld nodig, waardoor ze vaak afhankelijk zijn van fondsen of zelf voor de kosten moeten opdraaien [3]. Verder is het ook belangrijk dat de robots getest worden, dit moet in een zelfde soort omgeving gedaan worden. Hierdoor zijn er testomgevingen ontwikkeld [6]. Voor de ontwikkeling van de rescue robots zijn er verschillende mensen nodig, zoals hardware, software en modelleer ontwikkelaars [7].

Bronnen: [1] R.R. Murphy (2012). A decade of rescue robots. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2012, 5448-5449

[2] Robots help in searching survivors in Japan earthquake (2011). Robot Controversies . Geraadpleegd op 29-11-2014 om 17.42. http://gtinfauto.wordpress.com/2011/03/25/robots-help-in-searching-survivors-in-japan-earthquake/

[3] Meet Pars, The aerial Rescue Robot (n.d.). Übergizmo. Geraadpleegd op 29-11-2014 om 17.47. http://www.ubergizmo.com/2013/04/meet-pars-the-aerial-rescue-robot/

[4] Rescue robot (2014). Wikipedia. Geraadpleegd op 29-11-2014 om 17.48. http://en.wikipedia.org/wiki/Rescue_robot

[5] Machines Play Vital Roles in Disaster Relief (2010). Trends in Japan. Geraadpleegd op 29-11-2014 om 17.49. http://web-japan.org/trends/09_sci-tech/sci100909.html

[6] Rescue Robot Exercise Brings Together Robots, Developers, First Responders (2008). ScienceDaily. Geraadpleegd op 29-11-2014 om 17.51. http://www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081125181046.htm

[7] $2m prize offered to rescue robot developers (2012). Electronicsweekly.com. Geraadpleegd op 29-11-2014 om 17.52. http://www.electronicsweekly.com/news/research/device-rd/2m-prize-offered-to-rescue-robot-developers-2012-04/

[8] M. Zaheer Aziz, B. Mertsching (n.d.) Survivor search with autonomous UGVs using multimodal overt attention.

[9]A. Rama Krishna, G. Sowmya Bala, A.S.N. Chakravarthy, B. Bhanu Prakash Sarma, G. Sai Alla (2012) Design of a rescue robot assist at fire disaster. International Journal of Computer Applications, Vol. 47 no. 10. 25-30

[10]S. Mouatadid, Z. Fatara, Y. Salih-Alj (2013). RFID-based location system for forest search and rescue missions. 4Th International conference on intelligent Systems, Modelling and Simulation. 2013, 439-444.

[11] A. Kleiner, R. Kümmerle (2007). Genetic MRF model optimization for real-tim victim detection in search and rescue. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2007, 3025-3030

Presentatie week 3

presentatie moet hier nog worden toegevoegd