Rosnące zagrożenie ze strony terrorystów oraz rozwój stosowanych przez nich technik i metod powodują wzrost wymagań i oczekiwań służb zajmujących się zapobieganiem i zwalczaniem terroryzmu wobec użytkowanych przez nich urządzeń. W odpowiedzi na taki stan rzeczy konstruktorzy z Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP opracowali roboty mobilne o przeznaczeniu antyterrorystycznym, które zwiększają zakres wykonywanych zadań i możliwości wsparcia pracy służb zajmujących się rozminowywaniem.
Roboty antyterrorystyczne przeznaczone są do wykorzystania przede wszystkim przez służby ochrony porządku i bezpieczeństwa publicznego, takie jak:
– policję (oddziały prewencji i antyterrorystyczne),
– wojsko (służby inżynieryjno-saperskie i pirotechniczne),
– służby graniczne i celne, ratownictwa i ochrony środowiska,
– oddziały obrony cywilnej,
– służby ochrony obiektów, oraz w miejscach wymagających stałego nadzoru w celu zapewnienia bezpieczeństwa, np.:
– w portach lotniczych i samolotach,
– w portach, na przystaniach pasażerskich, na statkach i promach,
– na dworcach kolejowych i w pociągach,
– na dworcach autobusowych i w autobusach.
Fot. 1. Robot interwencyjno - inspekcyjny Inspector
Typowe zastosowania robotów to:
– inspekcja, przenoszenie i neutralizacja ładunków niebezpiecznych,
– wspomaganie operacji antyterrorystycznych,
– praca w warunkach szkodliwych lub niebezpiecznych dla człowieka,
– ochrona i inspekcja obiektów.
Historia ta rozpoczęła się w roku 1999, kiedy specjaliści z Zespołu Inteligentnych Systemów Mobilnych (ZSM) Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów w Warszawie stworzyli prototyp robota Inspector. Warto wspomnieć, że od początku w pracach nad projektem brali udział, w charakterze konsultantów, przyszli użytkownicy urządzenia – policyjni specjaliści pirotechnicy, którzy na każdym etapie testowali i opiniowali zastosowane rozwiązania.
Od roku 2000 oddziały pirotechniczne polskiej policji były sukcesywnie wyposażane w roboty Inspector. Pozytywna opinia użytkowników oraz zgłaszane z ich strony uwagi, zwłaszcza dotyczące coraz to nowych potrzeb w zakresie zadań, które powinien wykonywać robot, zachęciły konstruktorów z PIAP do podjęcia prac nad budową i wdrożeniem nowej konstrukcji. W ten sposób w 2003 roku powstał prototyp robota Expert.
Roboty Inspector oraz Expert
Roboty Inspector oraz Expert składają się z gąsienicowej platformy mobilnej, zamontowanego na niej manipulatora z chwytakiem oraz stanowiska operatora. Są napędzane dwoma silnikami prądu stałego, zasilanymi z akumulatorów umieszczonych wewnątrz platformy mobilnej lub przez kabel z sieci 220V, i zdalnie sterowane przez operatora z użyciem komunikacji radiowej lub kablowej. W zasilanie akumulatorowe wyposażone są również stanowiska operatora i przenośne konsole sterownicze. Podobieństwa konstrukcji i rozwiązań wynikają z faktu, że oba urządzenia powstały w tym samym podstawowym celu: zastąpić człowieka w wykonywaniu niebezpiecznych zadań, związanych z rozpoznaniem i neutralizacją niebezpiecznych przedmiotów, przede wszystkim materiałów wybuchowych. Zastosowanie robota pozwala zminimalizować czas przebywania pirotechnika w strefie niebezpiecznej, a tym samym zmniejszyć ryzyko zagrożenia jego życia i zdrowia.
Fot. 2. Robot neutralizująco-wspomagający Expert
Oba roboty są także przystosowane do współpracy z różnymi narzędziami i urządzeniami, podnoszącymi skuteczność pracy pirotechników. Są to przede wszystkim: urządzenie rentgenowskie, wyrzutnik pirotechniczny, urządzenie do wybijania szyb, rejestratory dźwięku i obrazu. Z pomocą każdego z tych robotów wraz z wyposażeniem można dokonać m.in.: zdalnej inspekcji obiektu zagrożonego, rozpoznania niebezpiecznego ładunku, przeniesienia niebezpiecznego ładunku w wyznaczone miejsce, neutralizacji niebezpiecznego ładunku.
Robot interwencyjno-inspekcyjny Inspector jest robotem dużym (waży ponad pół tony), przeznaczonym głównie do pracy w terenie. Dzięki konstrukcji gąsienic jest w stanie pokonywać nierówności terenu oraz schody. Szerokość platformy mobilnej pozwala na przejechanie przez standardowe drzwi, co daje możliwość działania w budynkach po dostaniu się do nich robota z zewnątrz. Operator obserwuje otoczenie pośrednictwem czterech kamer, z których obraz wyświetlany jest na ekranie stanowiska operatorskiego. Ma także możliwość odsłuchania dźwięków przekazywanych przez mikrofon dookolny, zamontowany na robocie. Na pulpicie operatorskim pokazywana jest graficzna wizualizacja położenia ramion manipulatora, co jest szczególnie istotne, gdy robot znajduje się poza zasięgiem wzroku operatora.
Dzięki swojej dużej masie Inspector przenosi ładunki do 60 kg. Może także przeciągnąć lub przepchnąć ważący 1500 kg samochód pozostawiony na biegu lub ręcznym hamulcu.
Antyterrorystyczny robot neutralizująco-wspomagający Expert został zaprojektowany w ramach projektu celowego dawnego KBN, a obecnie MNiSW. W czasie prac projektowych konstruktorzy konsultowali się ze specjalistami z policji, BOR, Pionu Bezpieczeństwa Portu Lotniczego Okęcie i Straży Granicznej.
Expert, jako pierwszy tego typu robot na świecie, został opracowany specjalnie do działań prowadzonych we wszystkich środkach transportu, np. w samolotach, autobusach, wagonach kolejowych, na okrętach, a także w małych i ciasnych pomieszczeniach.
Robot Expert, wysłany w rejon zagrożony wybuchem bomby (lub np. w rejon skażony chemicznie) zamiast człowieka, może dokonać m.in.: zdalnej inspekcji obiektu zagrożonego, rozpoznania niebezpiecznego ładunku, przeniesienia niebezpiecznego ładunku w wyznaczone miejsce, neutralizacji niebezpiecznego ładunku, negocjacji z terrorystami.
Wymiary bazy mobilnej zostały dobrane w taki sposób, aby umożliwić poruszanie się między rzędami foteli w samolocie lub autobusie oraz w przedziale wagonu kolejowego, zaś manipulatora i chwytaka tak, by ich prawie trzymetrowy zasięg obejmował zarówno powierzchnię podłogi pod fotelami, jak i górne półki i schowki na bagaże. Pociągnęło to za sobą konieczność zastosowania stabilizatorów poprzecznych w postaci rozkładanych skrzydełek, które bądź blokują bazę mobilną robota, rozpierając się pod siedziskami foteli, bądź podpierają się o podłoże, zapobiegając przewróceniu robota podczas manipulowania wyciągniętym ramieniem.
Unikatowość robota Expert polega na tym, że nie tylko jest w stanie samodzielnie wjechać do wnętrza samolotu czy pociągu, ale także, podobnie jak Inspector, pokonuje schody i nierówności terenu, może podjechać po pochylni lub pasie do transportu bagażu i dokonać jego szczegółowej inspekcji przy pomocy swoich sześciu kamer i mikrofonu, daje operatorowi możliwość otwarcia zamkniętych schowków bagażowych i drzwi, a przede wszystkim wyniesienia podejrzanego przedmiotu na zewnątrz. Ważący ok. 200 kg Expert podnosi ładunki o masie 5–15 kg, jednak mniejszą niż Inspector „siłę” rekompensuje znacznie większymi możliwościami operacyjnymi.
Urządzenie Explorer
Kolejnym produktem opracowanym w PIAP jest urządzenie inspekcyjne Explorer, pozwalające uzyskać ocenę wizyjną miejsc trudnodostępnych lub niebezpiecznych. Urządzenie składa się z wysięgnika teleskopowego o regulowanej długości od 0,7 do 1,7 metra oraz dodatkowego wysięgnika teleskopowego o długości 4,2 m. Na wysięgnikach tych umieszczana jest kamera kolorowa wraz ze zdalnie sterowaną głowicą, umożliwiającą ruch o 180 stopni. Dodatkowo oświetlacze diodowe kamery umożliwiają pracę urządzenia w warunkach ograniczonej widoczności. Moduł wizualizacji znajduje się w specjalnej kamizelce operacyjnej, którą nosi operator. Obraz, prezentowany na ciekłokrystalicznym monitorze modułu wizualizacji, może być nagrywany na zewnętrznym rejestratorze lub przesyłany do odbiorników zdalnych. Urządzenie cechuje się dużą uniwersalnością, jest lekkie i łatwe w obsłudze.
Fot. 3. Urządzenie inspekcyjne Explorer
Zastosowania urządzenia Explorer są szerokie. Urządzenia te są wykorzystywane, co jest szczególnie ważne, przez polską policję i Biuro Ochrony Rządu. Ważne jest również zakupienie Explorera przez jednostki bezpieczeństwa Litwy, gdyż buduje zaufanie nie tylko polskich odbiorców do tego urządzenia. Z kolei służby bezpieczeństwa portów stosują urządzenie do inspekcji portów, statków i pojazdów transportowych. Zastosowanie urządzenia Explorer do pracy w przemyśle stwarza duże szanse obniżenia kosztów obsługi maszyn i usuwania ewentualnych szkód powstałych w wyniku awarii maszyny.
Wymierne i niewymierne efekty użytkowania urządzenia Explorer są oczywiste. Policja uzyskała narzędzie, które może zostać użyte nie tylko do zadań prewencyjnych, ale i do bezpośrednich działań szturmowych – rozpoznawczych jak i antyterrorystycznych. Dzięki temu znacznie wzrosło bezpieczeństwo pracy osób, które wszystkie czynności inspekcyjne wykonywały narażając zdrowie lub życie. Służby nadzoru i dozoru uzyskały znacznie większe bezpieczeństwo pracy i inspekcji obiektów, wykonywanej nierzadko z narażeniem życia. W przemyśle zwiększa się szybkość diagnozowania groźnych uszkodzeń urządzeń produkcyjnych oraz szybkość inspekcji urządzeń i liczników. W pewnym znanym nam przypadku czas inspekcji skrócił się z 40 min do zaledwie 5 min, a więc aż ośmiokrotnie.
W 2004 roku PIAP rozpoczął prace nad nowym robotem, przeznaczonym do wspierania akcji antyterrorystycznych. Robot miał umożliwić zdalną inspekcję rejonów zagrożenia, w szczególności w małych przestrzeniach, takich jak np. podwozia pojazdów lub miejsca pod fotelami w autobusach. Drugim ważnym czynnikiem, który miał wpływ na konstrukcję robota, była chęć uzyskania niskiej ceny urządzenia. W efekcie dotychczasowych prac nad projektem powstał prototyp robota przeznaczony do badań i analizy wykorzystania małych robotów mobilnych w akcjach antyterrorystycznych. Robot będzie stanowił konkurencję dla innych robotów w swojej klasie o podobnych gabarytach. Tak powstał prototyp robota Scout.
Robot Scout
Robot Scout charakteryzuje się małymi rozmiarami, umożliwiającymi poruszanie się w ciasnych pomieszczeniach. Z przodu robota została umieszczona kamera posiadająca możliwość obrotu w płaszczyźnie pionowej. Podstawowy zespół jezdny stanowią gąsienice, lecz w razie potrzeby istnieje możliwość zamocowania zwykłych kół jezdnych. Solidna konstrukcja wraz z dynamicznym systemem napędowym zapewnia wysoką zwrotność robota i dużą prędkość.
Fot. 4. Robot zwiadowczy Scout
Scout jest sterowany drogą radiową lub poprzez kabel z pulpitu sterowniczego wyposażonego w mały monitor. Zasięg robota przy sterowaniu radiowym wynosi około 300 m, natomiast przy sterowaniu poprzez kabel może wynosić w razie potrzeby nawet 200 m.
Robot ma możliwość podłączenia niewielkich urządzeń zewnętrznych, takich jak mały chwytak, kamera na wysięgniku czy wyrzutnik pirotechniczny. Jest to szczególnie ważna cecha, ponieważ dzięki temu Scout może wspierać działania większych robotów Inspector lub Expert. Obecnie robot Scout jest dostępny w wersji komercyjnej.
Kolejny innowacyjny projekt realizowany w pracowniach PIAP miał na celu opracowanie dużego robota bojowego. W wyniku tych prac powstał prototyp robota Ibis.
Robot Ibis
Ibis jest robotem do zastosowań pirotechnicznych i bojowych. Robot został wyposażony w platformę mobilną o napędzie sześciokołowym. Każde z kół jest napędzane niezależnie. Koła przednie połączone są wspólną osią, która ma możliwość ograniczonego obrotu wokół osi wzdłużnej robota. Pozostałe koła są połączone wahaczem parami, po każdej ze stron robota. Wahacze mają możliwość ograniczonego obrotu względem osi poprzecznej robota. Taka konstrukcja zawieszenia zapewnia w większości przypadków kontakt wszystkich kół z podłożem, a co za tym idzie sprawne pokonywanie nierówności terenu, dużą stabilność podczas jazdy oraz optymalne rozłożenie mocy na wszystkie koła.
Fot. 5. Robot bojowy Ibis
Sterowanie robotem może być realizowane drogą radiową lub przez światłowód z walizkowego stanowiska operatora lub bardzo lekkiego pilota. Na stanowisku operatora możliwe jest oglądanie nie tylko tradycyjnego widoku obrazu z jednej z kamer (tryb Standard), ale również obrazu z wielu kamer jednocześnie (tryb QUAD lub PIP). Na monitorze LCD prezentowane są również w postaci cyfrowej i graficznej dane pochodzące z czujników robota. Ze stanowiskiem operatora zintegrowany został system negocjacyjny.
Robot został przystosowany do współpracy z bronią używaną w policji i wojsku.
Więcej szczegółów dotyczących danych technicznych, zdjęć robotów lub targów, na których można obejrzeć roboty produkcji PIAP, znajdą Państwo na stronie internetowej www.antyterroryzm.com.
Anna Łacic
Przemysłowy Instytut Automatyki I Pomiarów Zespół Inteligentnych Systemów Mobilnych
Zabezpieczenia 1/2008