Des robots aident les évacuations d'urgence avec une technologie de suivi
Un nouveau système de suivi aide les robots à guider les gens vers la sécurité pendant les évacuations.
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Table des matières
Quand il y a une urgence dans un bâtiment, le but principal, c'est de sortir tout le monde en toute sécurité. Un robot guide peut aider les gens à évacuer plus efficacement en gardant un œil sur leur position presque en temps réel. Cet article parle d'un système qui suit les positions des gens, permettant aux robots de les guider vers la sécurité.
Comment ça fonctionne
Le Système de suivi utilise une caméra pour détecter les mouvements des gens. Il commence par identifier les emplacements des articulations humaines et convertit ensuite ces emplacements en distances réelles. C'est un processus assez simple. Le système a été testé en laboratoire, montrant une précision d'environ 0,55 mètres. Il peut traiter environ trois images par seconde, ce qui est assez rapide pour cette étude sur les évacuations guidées par des robots.
Les défis pendant les évacuations
Il y a plein de raisons pour lesquelles les gens peuvent galérer à quitter un bâtiment en cas d'urgence. Des obstacles comme les débris et la mauvaise visibilité peuvent bloquer leur chemin. Certaines personnes peuvent ne pas pouvoir utiliser certaines sorties à cause de blessures ou de handicaps. La confusion peut souvent mener à l'hésitation, rendant les gens réticents à évacuer. Malheureusement, ce retard peut être dangereux, surtout pendant de vraies urgences où chaque seconde compte. C'est aussi courant que les gens autour influencent les autres. Si quelqu'un hésite, les autres peuvent suivre cet exemple.
La recherche montre qu'avoir un guide peut aider à réduire le temps d'évacuation des gens. L'idée, c'est qu'un robot pourrait aider dans ce processus, facilitant la sortie des gens d'un bâtiment en toute sécurité.
Le rôle d'un robot guide
Pour qu'un robot guide efficacement les gens, il doit suivre leur position rapidement. L'objectif est de mener les évacués vers des sorties qui ne sont pas encombrées. Pour cela, le robot doit suivre les gens et savoir avec précision où ils se trouvent dans la pièce. Le suivi doit être suffisamment rapide pour que le robot puisse prendre de bonnes décisions sur où aller.
La plupart des bâtiments, comme les écoles ou les appartements, ont déjà des Caméras de sécurité. Si ces caméras peuvent être utilisées, ça réduit le coût et l'effort d'en installer de nouvelles. Cela rend l'utilisation des robots pendant les évacuations plus réaliste. Les chercheurs se concentrent sur la création de techniques qui peuvent tirer parti des systèmes de caméras existants pour suivre les positions des gens sans avoir besoin de technologie coûteuse.
Construction du système de suivi
Le système de suivi repose sur l'utilisation de caméras déjà présentes. Il utilise des outils open-source et une méthode de calibration qui ne nécessite pas d'installations compliquées. Le système peut fonctionner avec des caméras de basse résolution, que beaucoup de bâtiments ont déjà, et il n'a pas besoin de beaucoup de données pour démarrer. Quelques images de calibration suffisent pour mapper les pixels à des positions réelles.
Configuration du suivi de position
Pour suivre les gens pendant les urgences, le système doit traiter les images de la caméra de manière efficace. L'idée est de capturer rapidement des images tout en gérant le traitement de ces images. Si un image prend trop de temps à être traitée, les images plus anciennes peuvent être mises de côté. Cela se fait avec un programme qui envoie rapidement les images des caméras vers un système central où le traitement des images a lieu.
Matériel utilisé dans le système
Le système utilise des ordinateurs Raspberry Pi avec des caméras. Les Raspberry Pi sont configurés pour envoyer des images à une station centrale via un réseau local. Une fois qu'une image est capturée, elle est envoyée pour traitement. Si l'image est traitée rapidement, la suivante peut être envoyée sans délai.
Détection de pose en temps réel
Pour détecter les poses humaines, un modèle léger appelé YOLOv7 est utilisé. Ce modèle est connu pour ses capacités de détection rapide. Il aide à déterminer les points clés sur le corps d'une personne, et ces points sont utilisés pour suivre les mouvements des individus dans l'espace.
Test du système de suivi
Le système de suivi a été testé dans un environnement contrôlé. Pendant les tests, des marqueurs ont été placés au sol pour mesurer les positions réelles des individus. Quand les gens se déplaçaient sur ces marqueurs, leurs emplacements réels étaient collectés. Le système a ensuite comparé sa précision de suivi avec ces mesures.
Les résultats ont montré que le système avait une erreur moyenne d'environ 0,56 mètres, avec une vitesse d'environ trois images par seconde. Bien que cette vitesse et précision soient utiles, suivre correctement des gens proches les uns des autres peut être difficile à cause de petites erreurs. Ces erreurs peuvent brouiller la compréhension du robot sur le nombre de personnes et leur emplacement.
Potentiel du système de suivi
Malgré les limitations, le système a réussi à suivre des individus dans l'espace, montrant qu'il pouvait approximer leurs mouvements de manière précise. En suivant continuellement les gens, le système pourrait aussi créer des modèles qui prédisent où les évacués pourraient aller ensuite. Cela permettrait au robot non seulement de suivre, mais aussi d'anticiper les mouvements des gens, rendant le processus d'évacuation plus fluide et plus sûr.
Conclusion
Ce système de suivi représente une avancée dans l'utilisation des robots pour les urgences. Avec l'aide de la technologie actuelle et d'équipements abordables, il peut guider les gens vers la sécurité pendant les évacuations. Au fur et à mesure que la recherche continue, ce système pourrait s'améliorer en vitesse et en précision, garantissant que les guides robotiques peuvent aider efficacement lors de vraies urgences.
En résumé, l'objectif est simple : aider les gens à évacuer en toute sécurité grâce à des systèmes de suivi intelligents et des robots. En fusionnant la technologie avec les besoins humains, il est possible d'améliorer les mesures de sécurité dans les bâtiments pour le futur.
Titre: Near Real-Time Position Tracking for Robot-Guided Evacuation
Résumé: During the evacuation of a building, the rapid and accurate tracking of human evacuees can be used by a guide robot to increase the effectiveness of the evacuation [1],[2]. This paper introduces a near real-time human position tracking solution tailored for evacuation robots. Using a pose detector, our system first identifies human joints in the camera frame in near real-time and then translates the position of these pixels into real-world coordinates via a simple calibration process. We run multiple trials of the system in action in an indoor lab environment and show that the system can achieve an accuracy of 0.55 meters when compared to ground truth. The system can also achieve an average of 3 frames per second (FPS) which was sufficient for our study on robot-guided human evacuation. The potential of our approach extends beyond mere tracking, paving the way for evacuee motion prediction, allowing the robot to proactively respond to human movements during an evacuation.
Auteurs: Mollik Nayyar, Alan Wagner
Dernière mise à jour: 2023-09-26 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.15054
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.15054
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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