Centrul de Cercetare a Sistemelor Mecatronice Inteligente de Securizare Obiective și Intervenție (CERMISO), o fereastră spre viitor

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Mecatronică și Tehnica Masurării (INCDMTM) anunță crearea, în baza unui proiect pe fonduri europene, Centrului de Cercetare a Sistemelor Mecatronice Inteligente de Securizare Obiective și Intervenție (CERMISO).

Scopul CERMISO este de a optimiza echipamente de tip Minisistem Inteligent Autonom cu Deplasare Aeriana (MIADA), având aplicații directe în securitatea și securizarea obiectivelor și intervenție rapidă în caz de dezastre în zone greu accesibile. Mai joi găsiți detalii despre întregul proiect:

• Doi mari producători auto ar putea fuziona și ar deveni al treilea cel mai mare grup…
• A murit crocodilul Burt din filmul „Crocodile Dundee”

Beneficiar: Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Mecatronică și Tehnica Masurării (INCDMTM)

Titlul proiectului:

CENTRU DE CERCETARE SISTEME MECATRONICE INTELIGENTE DE SECURIZARE

OBIECTIVE SI INTERVENTIE (CERMISO)

ACŢIUNEA 1.1.1 MARI INFRASTRUCTURI DE CD

Nr. Contract: 159/03.01.2017

COD SMIS: 108662

Valoare totală a proiectului: 10.793.461 lei

Valoarea alocărilor financiare nerambursabile acordate prin contract: 10.781.461,00 lei

Valoarea de co-finanțare UE: 8.625.168,80 lei.

CERMISO – O FEREASTRĂ SPRE VIITOR

Prezentare beneficiar

INCDMTM este un Institut Naţional de Cercetare Dezvoltare care evoluează continuu spre activităţi ce ţin de domeniul Mecatronicii (sinteză a mecanicii de precizie, electronicii şi informaticii), profil unic pentru institutele naţionale din România. Cu echipamente și dotari de ultimă oră, INCDMTM își lărgește domeniul de activitate și în zona cercetărilor și optimizărilor echipamentelor de zbor de tip dronă prin înființarea acestui nou centru. Astfel, CENTRU DE CERCETARE A SISTEMELOR MECATRONICE INTELIGENTE DE SECURIZARE OBIECTIVE SI INTERVENTIE – CERMISO, nu numai că se încadrează în mod natural în INCDMTM, dar este la rândul său o continuare a activității de peste 35 de ani din domeniul roboticii.

Obiectivul proiectului

Obiectivul proiectului constă în crearea unui centru de cercetare pentru optimizarea unor echipamente de tip Minisistem Inteligent Autonom cu Deplasare Aeriana (MIADA) având aplicații directe în securitatea și securizarea obiectivelor și intervenție rapidă în caz de dezastre în zone greu accesibile. În acest moment, în lume, este în plin avant, studiul, cercetarea și dezvoltarea sistemelor de tip MIADA, cunoscute în formă comercială adresată publicului larg cu denumiri cum ar fi: UAV (Unmanned Aerial Vehicle), Drone, Multicoptere sau în domeniul militar RPA (Remotely Piloted Aircraft), Avion fără Pilot etc. Practic, primele astfel de aparate au apărut în timpul celui de al doilea razboi mondial având strict aplicații militare de distrugere. Evoluția tehnologică a permis în zilele noastre micșorarea acestor aparate la dimensiuni extrem de mici față de predecesori, ajungându-se la greutăți de la câteva sute de grame până la circa 5 Kg, și o portanta de 1/5 din greutatea proprie ca și încărcătură utilă. Dezvoltarea și miniaturizarea sistemelor de calcul vine de asemenea în întâmpinarea optimizării acestor sisteme, făcând posibilă nu numai o autonomie de zbor în sarcină de ordinul 60-90 minute, dar și dotarea lor cu inteligență artificială pentru îndeplinirea anumitor sarcini necesare fără intervenția operatorului. Gradul de accesibilitate extrem de mare, vitezele de deplasare mari (uneori peste 20 km/h), și deplasarea aeriană în linie majoritar dreaptă, fac din aceste echipamente cele mai comode și rapide sisteme de securizare și intervenție. Portanța deosebit de mare fac posibilă montarea pe astfel de echipamente a unor varietăți foarte mari de senzori pentru culegerea de date și pentru propria securitate și funcționalitate. Practic, acest centru va include mai multe laboratoare: Laborator de prelucrare aditivă metal (LPAM), Laborator de prelucrare aditivă plastic (LPAP), Laborator de prelucrări neconvenționale (LPN), Laborator echipamente de precizie ridicată (LEPR). În cadrul acestor laboratoare se vor cerceta, optimiza și dezvolta echipamentele de tip MIADA înzestrate cu inteligență artificială pentru aplicații spațiale integrate generând un produs nou cu o largă gamă de aplicabilitate în multe domenii (securitate, spațiu, sănătate, silvicultură, transport, energie, producție industrială etc.), iar activitatea de cercetare-dezvoltare-inovare CDI se va desfășura pe următoarele linii directoare:

1. Integrarea sistemelor mecatronice inteligente autonome în securitatea spațiului și a mediului înconjurător.

2. Optimizarea sistemelor mecatronice inteligente autonome aeropurtate

3. Tehnologia transmiterii securizata a informației

4. Dezvoltarea microsistemelor multi-senzoriale controlate de inteligenta artificiala.

5. Dezvoltarea inteligenței artificiale de prelucrare automata a datelor in vederea prevenirii dezastrelor și accidentelor.

6. Dezvoltarea soluțiilor și algoritmilor de securizare anti-hacking a sistemelor autonome aeropurtate.

7. Soluții hardware si software de optimizare a consumului energetic pentru mărirea anduranței și autonomiei de zbor a sistemelor mecatronice aeropurtate.

Rezultatele proiectului

Rezultatele proiectului vor fi cu predilecție dedicate, așa cum se vede și din descrierea activităților de cercetare și dezvoltare prezentate mai sus, domeniului tehnologiei informaționale și de comunicații, spațiu și securitate. Unificarea conceptelor UAV și RPA într-un singur echipament de tip MIADA înzestrat cu inteligența artificială se încadrează cu mare succes în zona aplicațiilor spațiale integrate generând un produs nou cu o largă gamă de aplicabilitate în aproape toate domeniile. Noul concept propus, de supraveghere cu echipamente de tip MIADA organizate în zbor în formație, complet autonome și cu autoalimentare, fără întreruperea procesului de securizare propriu-zis, poate face o veritabilă revoluție ca metodologie și tehnologie inovativă în combaterea transfrontalieră a terorismului, crimei organizate, traficului ilegal de bunuri și persoane. Aceasta deoarece zone mari pot fi acoperite, 24 din 24 de ore, cu un număr relativ mic de echipamente ce nu necesită intervenția operatorului decât în cazurile când este semnalată intruziunea propriu-zisă.

Echipamentele MIADA pot supraveghea zone vaste transfrontaliere transmițând în timp real un flux de imagini de înaltă definiție spre sediul central operativ. În același timp Inteligența Artificială va analiza informația video detectând mișcarea și în cazul detecției va marca pe ecranul operatorului elementele în mișcare cu ținte ce încadrează și urmărește elementul în mișcare. Apariția mișcării va fi semnalată în sediul central operativ cu alarmă sonoră pentru a atrage atenția operatorului. Toata informația video poate fi arhivată în sediul operațional pe medii de stocare dedicate și istoria scanării zonei transfrontaliere poate rămâne înregistrată pentru consultări ulterioare. Se preconizează o creștere a securității granițelor supravegheate de echipamentele tip MIADA, atât pe perioada de zi, cât și pe cea de noapte. Un singur operator va putea supraveghea zone transfrontaliere vaste, în timp real, dinamic și foarte precis, astfel orice trecere neautorizată fiind semnalată imediat.

Complexitatea și conceptul modular al unui astfel de sistem face ca aceste echipamente să poată fi folosite și adaptate cu mare interes în majoritatea domeniilor, cum ar fi: sănătate, transport, agricultură, energetică, hidrotehnică, silvicultură, educație și chiar mediul academic.

Subliniem noutatea absolută a acestei activități CDI pentru țara noastră, precum și în cazul altor țări europene, așa cum reiese din studiile, cercetările și testele ce au început de câțiva ani în țări dezvoltate și industrializate ca SUA, Italia, Franța, Anglia și Germania.

În cazul calamitaților și accidentelor survenite în zone greu accesibile scanarea și identificare țintelor sau locațiilor se poate face cu ajutorul acestor echipamente individual sau în formație, în funcție de gravitatea și viteza de răspuns necesară identificării și intervenției. Accesibilitatea totală a acestor echipamente le face de neînlocuit, acolo unde accesul este îngreunat din cauza diverșilor factori geografici și perturbatori existenți. Accesul cu aprovizionarea de resurse vitale cum ar fi medicamente, alimente și apă în zone calamitate se poate face rapid pe calea aerului cu precizie de câțiva centimetri față de destinație asigurând urgentele până în momentul în care echipele de intervenție și salvare pot ajunge la locul calamității. Determinarea problemelor apărute în astfel de situații, inclusiv în cele de tip incendii de mare suprafață, inundații, explozii și altele asemenea, se poate face rapid, atât video, cât și pozițional. Existența unei game multiple de senzori dedicați măsurătorilor lărgește baza de date colectabilă în timp real de la fața locului, ajutând enorm la elaborarea unui plan cât mai complet și mai adecvat problemei detectate în acea locație. Similar preconizam și posibilitatea efectuării unor servicii de aprovizionare pentru persoane vârstnice, cu probleme de deplasare care necesită ajutor și inclusiv supraveghere medicală. Multiple servicii de control și inspecție a marilor sau micilor parcuri industriale, fabrici și uzine cu grad de periculozitate mare, cum ar fi industria de rafinare, industria chimică, unde echipamentele de producție pot fi inspectate continuu pentru a depista din timp eventualele probleme de nefuncționalitate înainte de a se produce catastrofe. Scanarea termică, una din funcțiile implementabile pe astfel de echipamente tip MIADA poate identifica o serie extinsă de problemele, de exemplu la instalațiile de presiune la circuitele și sistemele electrice existente pe teren sau la turnuri evacuare gaze. Aceleași echipamente pot inspecta nedistructiv, complet și extrem de rapid detaliile de la marile structuri de clădiri până la baraje.

Centrul CERMISO are în dotare echipamente de prelucrare și măsurare dedicate domeniului vizat, facilitând producerea unor ansamble sau elemente având configurații complexe și posibilități de execuție de mare finețe. Putem astfel menționa echipamentul de prelucrare în 5 axe (D200Z), echipamentul de prelucrare prin electroeroziune cu fir (U6 H.E.A.T) si cu electrod (EDAF2) fabricate de firma japoneză Makino, echipament de prelucrare prin topire selectivă ABS și PLA (3D JCR 1000), echipament de prelucrare prin sinterizare laser metal (Shining 3D EP M250), autocolimator și poligon etalon cu 12 fațete Taylor Hobson, mașina de presetat scule (Tool Preset Ezset), echipamente de sudură cu arc electric și nu în ultima instanță echipamente de măsură și control pentru circuitele electronice de comandă și control, osciloscop și multimetru ultraperformante.

Centru este compus din mai multe camere de lucru securizate în care își desfășoară activitatea colectivele de lucru specializate, angajate să utilizeze echipamentele achiziționate în cadrul proiectului. Specialiștii noștri cu experiență în domeniul roboticii mecatronice lucrează împreună cu noile generații de tineri cercetători îmbinând experiența clasică cu dezinvoltura, mobilitatea și maleabilitatea modernă inginereasca.

Centrul va genera servicii noi de tip modern și inovativ, unele din ele fiind chiar în acest moment în faza de studiu și testare chiar și în țările puternic dezvoltate. Mari concerne cum ar fi Google și Amazon studiază posibilitatea livrării produselor la domiciliu pe calea aerului cu costuri mici și viteza mare de răspuns. Astfel, de la simple cumpărături, securizare spațiu și inspecție, până la aprovizionare cu produse destinate salvării vieților omenești sunt aplicații ce vor fi disponibile pe acest canal de comunicație aerian pentru a optimiza culegerea informațiilor și distribuția serviciilor. În țara noastră unul din principalii utilizatori și beneficiari ai serviciilor oferite de astfel de echipamente este agricultura, unul din domeniile care în ultimul timp a cunoscut o puternică creștere și dezvoltare astfel încât determinarea stadiului culturilor de orice tip sau a atacurilor dăunătorilor prin scanare și cartografiere aeriană devine obligatorie pentru creșterea randamentului în domeniu. Mai mult reducerea aportului de substanțe chimice adiacente cum ar fi îngrășămintele chimice, ierbicidele și fungicidele este fundamental asociată cu cantitatea enormă de date ce se poate măsura rapid la o scanare complexa video si parametrală. Silvicultura, la rândul ei, poate beneficia de o mare creștere atât a randamentului producției propriu-zise, cât și a securității și controlului împotriva actelor de vandalism. Nu mai puțin important este utilizarea echipamentelor MIADA individual sau în formații pentru securizarea spatiilor mari de orice tip si utilitate, inclusiv a granițelor interstatale. Gama utilizărilor și a posibilităților unor astfel de echipamente va fi într-o continua creștere, astfel încât cel mai probabil ea va acoperi nevoile societății, administrativ, industrial, agricultură, dar și la nivel particular, individual.

Contribuția centrului de cercetare CERMISO la creșterea performanței în cercetare și intensificarea colaborărilor internaționale

Centrul de cercetare CERMISO din cadrul INCDMTM va concentra și valorifica în mod optim potențialul științific și tehnic de nivel înalt din Romania. Scopul declarat este creșterea calității și eficienței activității de CDI desfășurate la INCDMTM București și a calității serviciilor oferite către IMM-uri cu rol determinant în dezvoltarea unei economii bazate pe cunoaștere.

Centrul de cercetare, creează baza pentru angajarea specialiștilor în cercetări la nivel internațional și conectarea la proiecte europene cum ar fi cele propuse în Programul de Cercetare – Dezvoltare Tehnologica al Uniunii Europene ORIZONT 2020 (Horizon 2020) sau cel care va continua, Orizont Europa (Horizon Europe).

Infrastructura de CDI dezvoltată prin proiectul propus este destinată stimulării proiectelor de CD cu aplicabilitate directă în economie și dezvoltării cooperării dintre INCDMTM și sectorul productiv, în domenii prioritare cum ar fi: Spațiu și securitate, Energie, Mediu și Schimbări climatice, Bioeconomie, Eco-nanotehnologii și Sănătate, dar nu numai.

În același timp va permite colaborarea eficientă cu învățământul universitar ca urmare a complexității direcțiilor posibil accesibile menționate mai sus, permițând desfășurarea unor activități demonstrative și practice ce vor constitui un pol de atracție pentru tinerii cercetători.

INCDMTM București va contribui și la creșterea calității și la diversificarea actului educațional prin furnizarea de programe de formare profesională pentru masteranzi/doctoranzi în parteneriat cu universități din întreaga țară.

Gradul de noutate

Noutatea deosebită a acestor sisteme MIADA propuse constă în mobilitatea absolută de acces spre locație, viteza mare de reacție în intervenție, inteligența artificială ce permite luare de decizii și transmiterea tuturor informațiilor utile spre operator în timp real.

Vom putea aborda integrarea activității de CDI în rețele naționale și internaționale pe aceasta tematică, cunoscându-se în prezent că acest domeniu este în plin avânt. Inclusiv in Europa acest domeniu este într-o fază de început, ceea ce va permite și specialiștilor români să aducă un aport real și valoros la evoluția implementării acestor echipamente, într-un viitor destul de apropiat. O Europa unita trebuie să își asigure inclusiv liniștea și securitatea teritorială în contextul actual în care încă tot apar probleme la granițele Uniunii. Într-o perioada când granițele devin ținte pentru o mare masă de emigranți, care în dorința unui trai mai sigur și mai bun, încalcă standardele Europene de deplasare generând evenimente nedorite, dar care din nefericire apar independent de voința Uniunii Europene și astfel apare necesitatea unor noi modalități de securizare pentru siguranța teritorială și a locuitorilor statelor membre.

Politica Europeană de securitate a spațiului și a mediului concluzionează faptul ca este mai bine sa previi decât să înlături un eveniment dezastruos. Tocmai aceasta se poate face cu astfel de sisteme de supraveghere aeriene, prin identificarea rapidă a semnalelor de pericol înainte de dezlănțuirea efectivă a evenimentului, prin determinări precise și rapide, dar mai ales fără a pune în pericol vieți omenești.

Globul magic al vrăjitoarelor din povesti, cu imagini din alte lumi afișate în suprafața sa, devine acum o realitate, operatorul unui sistem de tip MIADA primind informații și imagini în timp real din locurile dorite, chiar daca acestea sunt la zeci de km de el.

Într-un viitor apropiat formații de astfel de echipamente vor putea forma un scut eficient împotriva evenimentelor și situațiilor nedorite din aproape toate domeniile existente societale.

Posibilitatea fabricării unor astfel de echipamente în țara noastră deschide largi posibilități de desfacere a acestora în țară și în străinătate. Vor apărea inclusiv posibilități de cooperare cu producători europeni din domeniu, în vederea optimizării costurilor de producție și a calității parților componente. Rezultatele corelate cu soluțiile de optimizare vor antrena în procesul de producție atât întreprinderile mici, cât și pe cele mijlocii, creând noi domenii de activitate și chiar concepte cu standarde noi, nu numai în securitate și intervenție, dar și în alte domenii în care vor apărea aplicații cu acest tip de echipament. Mai mult, implicarea Clusterului MECHATREC (din care face parte și INCDMTM) este deja prezentă prin acordurile de parteneriat încheiate pentru acest domeniu, iar implicarea și dezvoltarea centrului CERMISO în acest sens au fost promovate cu mare entuziasm, intuindu-se viitorul oferit de acest parteneriat. Ca urmare a activității de CDI ce se desfășoară în centrul CERMISO se va asigura o prima platformă de lansare a unor echipamente MIADA pe piața românească și europeană. Centrul este și va fi sprijinit de membrii Clusterului MECHATREC necondiționat, atât în perioada de realizare a proiectului, cât și în perioada ulterioară de cercetare, dezvoltare și inovare propriu-zisă.

Mai mult, în centrul CERMISO vor continua activitățile de CDI pentru adaptarea acestui tip de sistem MIADA pentru cât mai diverse domenii, deoarece fiecare nouă abordare a unei configurații de utilizare poate genera noi și noi abordări ale altor zone de interes, plecând de la utilizare civilă de tip “hobby” și până la utilizare complexă de tip militar.

Beneficiarii primordiali vor fi în prima etapă cei din domeniile dedicate securității și pazei obiectivelor, precum și celor dedicate intervențiilor în cazuri speciale. Dar într-o a doua etapă, posibilă la foarte scurt timp, numărul beneficiarilor va crește rapid acoperind și alte domenii cum ar fi sănătate, transport, agricultură, energetică, hidrotehnică, silvicultură, educatei și mediu academic. În mod clar marele avantaj al acestui sistem MIADA este tocmai faptul că pe măsura ce echipamentul va pătrunde în domenii noi de utilizare, cu atât mai multe noi aplicații pot fi descoperite.

Astfel studiile și cercetarea în acest domeniu vor aduce un grad mare de noutate în țară, inclusiv în Europa și în lume. La nivel național gradul de noutate devine mult mai mare, deschizând noi posibilități pentru producerea de astfel de echipamente și indirect în domeniul serviciilor generate de existența acestora.

Beneficiari

În conformitate cu “Programul Operațional Competitivitate 2014-2020” proiectul va contribui la dezvoltarea următoarelor domenii de specializare inteligentă:

• Tehnologii informaționale și de comunicații, spațiu și securitate – Tehnologii informaționale și de comunicații pentru spațiu prin cercetarea și dezvoltarea de noi produse informaționale dedicate echipamentelor de supraveghere a zonelor de interes, transfrontaliere și a zonelor cu grad ridicat de securitate.

• Securitate – Metode și tehnologii inovative pentru combaterea transfrontalieră a terorismului, crimei organizate, traficului ilegal de bunuri și persoane prin cercetarea și dezvoltarea echipamentelor de supraveghere a zonelor de interes, transfrontaliere și a zonelor cu grad ridicat de securitate.

• Bioeconomia – Monitorizarea răspândirii transfrontaliere a microorganismelor înalt patogene cu potențial de răspândire în masa și prin posibilitatea monitorizării culturilor agro-alimentare, prin cercetarea și dezvoltarea echipamentelor de supraveghere a culturilor și culoarelor de trafic cu grad mare de contaminare.

• Energie, mediu și schimbări climatice – Gestionarea riscului indus de schimbările climatice asupra resurselor prin cercetarea și dezvoltarea echipamentelor de supraveghere a factorilor climatici folosind tehnologii modern de economisire a energiei

• Eco-nanotehnologii și materiale avansate – Noi generații de vehicule și tehnologii ecologice și eficiente energetic, prin cercetarea și dezvoltarea echipamentelor ultramoderne cu consum energetic scăzut utilizând tehnologii modern ne-energofage

• Sănătate – Îmbătrânire sănătoasă, stil de viață optim și sănătate publică, terapie personalizată/de grup și monitorizare terapeutică, prin cercetarea și dezvoltarea echipamentelor de supraveghere medicală, aprovizionare și intervenție în caz de dezastre și pentru salvarea și sprijinirea persoanelor izolate.

Considerăm că activitatea acestui nou centru este de mare viitor și faptul ca el se afla practic la început de drum, ne îndreptățește să credem că înființarea centrului CERMISO acordă o mare șansă ingineriei și cercetării romanești, pentru a lua startul într-o cursa de implementare a unor tehnologii complexe, nu doar foarte moderne, dar și de mare viitor, putând evolua împreuna cu cercetătorii și inginerii din țările mai dezvoltate din Europa și din lume.

Date de contact

Dr.ing. Gheorghe POPAN – Director proiect

Tel.: 021 252 11 32 int 370

Mobil: 0723539388

E-mail: [email protected]

Web: www.incdmtm.ro/cermiso

Adresa: Șoseaua Pantelimon, nr.6-8, sector 2, București