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Schweizer Robotik - Einsatz für die Katastrophenhilfe der Zukunft

Künftig dürften bei der Katastrophenhilfe vermehrt Roboter zum Einsatz kommen, mit deren Hilfe Ersthelfer unterstützt und geschützt werden. Vor allem soll es möglich werden, den Opfern von Katastrophen schneller zu helfen. Dazu hat das VBS ein Forschungsprogramm gestartet, um die Anwendungstauglichkeit von Robotern (in der Katstrophenhilfe) beurteilen zu können.

07.08.2018 | Patrizia Zwygart

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ARCHE - Löschroboter im Einsatz bei unberechenbarem Chemieunfall

Advanced Robotics - Forschungswoche

Im Rahmen von ARCHE (s. Kasten) fand im Juli in Wangen an der Aare ein einwöchiger Anlass statt. Führende Schweizer Akteure der Robotik-Forschung hatten die Möglichkeit, ihre Roboter in realitätsnaher Umgebung in simulierten Katastrophenszenarien zu testen, sowie sich mit Soldaten des LVb G/Rttg/ABC auszutauschen. Forscher der beiden Eidgenössischen Technischen Hochschulen, von Universitäten und Fachhochschulen, sowie weitere Forschungspartner des SDRZ (s. Kasten) hatten so die Gelegenheit, ihr Bewusstsein für Anwendungen im Bereich der Katastrophenhilfe zu erweitern. Weitere Informationen finden sie im Factsheet ARCHE (pdf). 

Informationsveranstaltung - Katastrophenhilfe der Zukunft

An einer eintägigen Informationsveranstaltung referierten einige der renommiertesten Wissenschaftler der Robotik-Forschung der Schweiz über laufende, fahrende, fliegende und schwimmende Roboter und nahmen Bezug zu deren Einsatz für die Katastrophenhilfe. Neben Präsentationen mit technischem Fokus wurde auch das wichtige Thema „Ethik und Robotik“ angesprochen. Dazu stellte die Universität Zürich eine von armasuisse W+T beauftragte Studie zur ethischen Beurteilung von Robotern für den Einsatz im Bereich der Sicherheit vor.

Parallel zu den Präsentationen führten die zahlreichen Forschungsteams ihr Demonstratoren live vor, teilweise weltweit zum ersten Mal. Es wurden Forschungsergebnisse zur Brandbekämpfung, zur Lokalisierung von Personen, zur Beseitigung von grösseren Hindernissen, zur Vermessung von radioaktiver Strahlung, zur Lieferung von Erste-Hilfe-Material, zur Versorgung von Verschütteten oder zur Kartographie demonstriert.

Ferner zeigten die Forschenden die Fortschritte der autonomen Navigation: Verschiedene Roboter demonstrierten die Fähigkeit zur Fortbewegung in Hindernisnähe und ohne GPS. Dies ist eine wichtige Voraussetzung zum autonomen Einsatz von Robotern in abgeschatteten Gegenden, in Gebäuden oder im Untergrund (Höhlen, Stollen, Tunnels etc.).

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ARCHE - Robotik in der Lagebeurteilung und Strahlungsmessung aus der Luft

Beispiel 1: Strahlungsmessung

Zur Beurteilung der zukünftigen Möglichkeiten zur Detektion von radioaktiver Strahlung und zur Vermessung der Umgebung mittels Mini-Drohnen initiierte das SDRZ im 2017 eine Studie. Die Studie wird koordiniert durch armasuisse W+T, geleitet durch die ETH Zürich und in Zusammenarbeit durchgeführt mit der HSR Hochschule für Technik Rapperswil, einem Industriepartner, dem LVb G/Rttg/ABC und dem Labor Spiez. An ARCHE präsentierten sie die ersten Resultate der Zusammenarbeit: Die Vermessung der Umgebung und die anschliessende Visualisierung in einer Karte, wobei als Strahlungsquelle handelsübliche Schweiss-Elektroden mit Thoriumzusatz verwendet wurden.

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ARCHE - Robotik im Einsatz in gefährlichem Gelände

Beispiel 2: Ferngesteuerte Operation eines Schreitbaggers

Weltweit erstmalig wurde an ARCHE 2018 die Fernsteuerung einer teil-automatisierten Schreitmaschine von ca. 12 t Gewicht über eine Distanz von ca. 70 km demonstriert. Die Schreitmaschine dient dabei als hochmobile Plattform, welche verschiedene Nutzlasten und Anbaugeräte (beispielsweise Löffel, Greifer, Bohrgeräte oder Betonbeisser) mitführen und in der Katastrophenhilfe vielseitig anwenden könnte. Um die Bedienung zu erleichtern, die Produktivität zu steigern und die Robustheit im Gelände zu erhöhen, kann das Fahrwerk automatisiert betrieben werden. Zur Untersuchung von zukünftigen Anwendungen, welche die Manipulation von schweren Objekten und gleichzeitig ein präzises und „sanftes“ Handling von empfindlichen Gegenständen verlangen, betreibt das SDRZ zusammen mit der ETH Zürich ein Forschungsprojekt. Das Projekt soll zeigen, inwiefern sich eine solche ferngesteuerte Maschine beispielsweise zur Beseitigung von Munitions- oder Sprengstoffrückständen einsetzen lassen könnte.

Kampagne «Switzerland – home of drones» und ARCHE

Zur internationalen Positionierung der Schweiz als führenden Innovations- und Technologiestandort lancierte Präsenz Schweiz im Eidgenössischen Departement für auswärtige Angelegenheiten (EDA) die Kampagne «Switzerland – home of drones». Die Kampagne bietet Möglichkeiten zur Standortförderung und dient unter anderem der Bekanntmachung von spezialisierten Start-ups und Firmen im Ausland. Im Gegensatz zum wirtschaftlichen Fokus von «Switzerland – home of drones» konzentriert sich die Forschungstätigkeit im Bereich Advanced Robotic Capabilities for Hazardous Environments (ARCHE) des Eidgenössischen Departements für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport (VBS) auf technologische Aspekte. ARCHE wurde 2017 durch das Schweizer Drohnen- und Robotik-Zentrum (SDRZ) des VBS lanciert und wird zusammen mit dem LVb G/Rttg/ABC, der ETH Zürich, und dem nationalen Forschungsschwerpunkt „NCCR Robotics“ geführt. Das Instrument dient der Beurteilung des Technologiereifegrades und der Anwendungstauglichkeit der Schweizer Robotik in der Katastrophenhilfe.

Schweizer Drohnen- und Robotik-Zentrum (SDRZ)

Beispiel 3: Robotischer "Elefantenrüssel"

ARCHE - Robotischer "Elefantenrüssel"
ARCHE - Robotischer "Elefantenrüssel"

Im 2017 lancierte das SDRZ mit der ETH Zürich und dem LVb G/Rttg/ABC ein Forschungsprojekt zur Untersuchung von ‚intelligenten‘ Werkzeugen zur Unterstützung von Ersthelfern bei der Versorgung und Bergung von Verschütteten. Ein Studententeam der ETH Zürich erstellte innerhalb von neun Monaten einen Demonstrator, welcher zu grossen Teilen additiv gefertigt (3D Drucker) wurde. Der Demonstrator hat das Aussehen eines Wurmes und verfügt über elastische Segmente, welche pneumatisch bewegt werden können. Zur Fortbewegung sind die Segmente mit einem Modul verbunden, welches über einen Raupenantrieb verfügt. Solche Roboter können in Zukunft beispielsweise durch enge Gebäudeöffnungen eingeführt werden und Ersthelfern bei der Lokalisierung von Verschütteten unterstützen, aber auch bei deren Versorgung mit Wasser oder Atemluft.