Se muestran variaciones del casco, que se utilizaron durante toda la terminación multifase. El casco rojo de la derecha se utilizó en el escenario de prueba en vivo en la instalación de extinción de incendios. En la foto se muestra (de izquierda a derecha) Florian Alber, Yang Cai (PI), y Sean Hackett Crédito:Carnegie Mellon Engineering
Imagínese a los bomberos tratando de navegar a través de un desconocido, Edificio en llamas lleno de humo sofocante y ruido ensordecedor. La lucha contra incendios es sumamente peligrosa, y la capacidad de los socorristas para mantener las comunicaciones en entornos hostiles puede significar literalmente vida o muerte.
Desarrollar tecnologías para mejorar la seguridad y la eficiencia de los bomberos es un desafío porque el humo y el ruido afectan los sentidos humanos y perjudican los algoritmos de visión por computadora que brindan guía de navegación.
Descartar enfoques de audio y visuales, un equipo de investigación interdisciplinario de la Universidad Carnegie Mellon (CMU) está explorando interfaces hápticas como canales de comunicación alternativos para los bomberos. Una interfaz háptica es un sistema que permite a las personas interactuar con una computadora a través de sus movimientos corporales.
Yang Cai, un científico de sistemas senior en Carnegie Mellon CyLab y el director de Visual Intelligence Studio, encabeza el equipo que modificó el casco de un bombero agregando actuadores hápticos, una caja de control con un módulo de radio, y otros dispositivos para proporcionar información en tiempo real a los bomberos. Llamaron a su prototipo el "Casco háptico".
El casco comunica direcciones a un bombero enviando un zumbido al frente, espalda, o lados de la cabeza, indicando seguir adelante, parada, o gire a la izquierda oa la derecha. Las señales hápticas se envían al casco desde un control remoto de RF que se encuentra en las cercanías o desde un simulador de realidad virtual a través de un cable.
El impulso para este proyecto fue el Desafío de Interfaces hápticas para la seguridad pública de la División de Investigación de Comunicación de Seguridad Pública (PSCR) del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). El concurso evaluó el uso de entornos de realidad virtual como herramienta de desarrollo para la creación de tecnologías de seguridad. El desafío también investigó la relevancia de las interfaces hápticas para ayudar a los socorristas. En noviembre de 2019, el equipo de CMU ganó el desafío y un premio adicional por ser su prototipo "más prometedor comercialmente".
"Queríamos mantener el diseño muy simple y tener prototipos muy rápidos. Nuestra solución al problema fue la más simple y puede ser de bajo costo, "dijo Cai.
Durante el concurso de varias fases, el casco fue probado en escenarios de realidad virtual, y en un desafío final, el casco fue probado en vivo en un centro de entrenamiento de bomberos en Colorado. En una serie de pruebas, diferentes bomberos se pondrían el casco y atravesarían un edificio lleno de humo. Un investigador de CMU seguiría al bombero a través de la oscuridad con una cámara termográfica para poder enviar instrucciones al casco. Esto se hizo porque el concurso se construyó para mantener las pruebas enfocadas en el sistema háptico y no en los sistemas de radio inalámbricos de los concursantes. Durante los juicios, el casco funcionó de manera eficiente y los bomberos rápidamente completaron el recorrido.
"En la competencia, la mitad de los jueces eran verdaderos bomberos y, en general, les gustó nuestro enfoque porque era el más intuitivo. Si tienes un zumbido en el lado izquierdo de tu cabeza, miras hacia la izquierda. Ser intuitivo es importante porque la lucha contra incendios es realmente estresante, "dijo Florian Alber, un ingeniero de investigación de CMU.
Los bomberos no necesitan más tiempo para ponerse el casco porque los hápticos están incrustados dentro del prototipo. Crédito:Carnegie Mellon Engineering
Otros rasgos ganadores fueron que los hápticos estaban integrados en una pieza de equipo existente, por lo que no tomó más tiempo ponerse el casco. Fue fácil para los socorristas aprender a usar el sistema, también.
"Solo nos tomó un minuto explicar a los bomberos lo que significa cada uno de los comandos, "dijo Sean Hackett, un ingeniero de investigación de CMU.
El casco se exhibió en el stand de PSCR del NIST en el Consumer Electronics Show 2020 en Las Vegas. En el futuro, el equipo trabajará con los bomberos de Pittsburgh, recopilar comentarios sobre el casco para mejorar su funcionalidad en actividades de extinción de incendios más amplias.
El equipo de investigación de CMU incluye a Cai; Hackett; Alber; Roberta Klatzky, profesor de Psicología e Interacción Hombre-Computadora; Mel Siegel, profesor emérito del Instituto de Robótica; Ben Graham, estudiante de pregrado en Ingeniería Eléctrica e Informática; y Weizhe Guo, pasante en Visual Intelligence Studio. Lenny Weiss, MARYLAND, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh actuó como asesor médico durante el proyecto.
