Особливості забезпечення безпечної експлуатації роботів для гасіння пожеж

Цимбал Богдан Михайлович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-2317-3428

Рибка Євгеній Олексійович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-5396-5151

Голобородько Євгеній Миколайвич

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0009-0005-7915-8058

Погребняк Володимир Григорович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7735-3408

Петрищев Артем Станіславович

Національний університет «Запорізька політехніка»

http://orcid.org/0000-0003-2631-1723

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2026-43-9

Ключові слова: безпечна експлуатація, професійні ризики, аварійно-рятувальні роботи, технічні відмови, сенсорні системи

Анотація

Досліджено теоретичні та прикладні аспекти забезпечення безпечної експлуатації роботизованих систем для гасіння пожеж у складних, динамічних та небезпечних умовах. Обґрунтовано актуальність впровадження роботизованих технологій у практику реагування на пожежі з огляду на необхідність зниження рівня професійних ризиків та підвищення ефективності виконання аварійно-рятувальних робіт. Проведено узагальнений аналіз сучасного стану розвитку роботизованих систем пожежогасіння, що дозволило визначити їх основні функціональні можливості, технічні характеристики, а також переваги порівняно з традиційними засобами. Встановлено, що попри значний технологічний потенціал, використання таких систем супроводжується низкою обмежень, серед яких недостатня адаптивність до впливу високих температур та задимлення, обмежена автономність, нестабільність каналів зв’язку та складність інтеграції в існуючі організаційні структури реагування. У ході дослідження ідентифіковано основні небезпечні фактори та ризики, пов’язані з експлуатацією роботизованих систем, які включають технічні відмови обладнання, збої програмного забезпечення, похибки сенсорних систем, вплив агресивного середовища, а також людський фактор, зокрема помилки оператора в умовах обмеженого часу та підвищеного психоемоційного навантаження. Запропоновано методику оцінювання професійних ризиків, що базується на системному підході та передбачає послідовну ідентифікацію небезпек, аналіз умов їх виникнення, визначення ймовірності реалізації та тяжкості наслідків з подальшим ранжуванням ризиків за рівнем критичності. Обґрунтовано доцільність застосування комплексного підходу до забезпечення безпечної експлуатації роботизованих систем, який поєднує технічні, організаційні та правові заходи. Встановлено, що реалізація запропонованих підходів сприяє підвищенню ефективності функціонування роботизованих систем.

Посилання

1. Vibha K., Hemalatha B., Sudha K., Ahnaf MA M. Fire fighting robot using internet of things (IoT) for various temperature levels. Journal of propulsion technology. 2024. Vol. 45. № 2. P. 6647–6655. doi: 10.52783/tjjpt.v45.i02.7052
2. Seraj E., Silva A., Gombolay M.C. Safe Coordination of Human-Robot Firefighting Teams. ArXiv. 2019. doi: 10.48550/arXiv.1903.06847
3. Gromek P., Lowe T. Ground robot technologies in wildfire risk reduction. The viewpoint of the fire service. Progress in disaster science. 2025. P. 100435. doi: 10.1016/j.pdisas.2025.100435
4. Асламов О., Єфімов В. Використання дронів в оперативно-розшуковій діяльності: практичні аспекти та правові обмеження. Матеріали конференцій МЦНД, м. Біла Церква, 22 лист. 2024 р. Біла Церква, 2024 С. 164–171. URL: https://archives.mcnd.org.ua/index.php/conference-proceeding/article/view/340
5. Mosov S., Neroba V., Sieliukov O. Features of using an unmanned aircraft in emergency situations. Scientific bulletin: сivil protection and fire safety. 2020. Vol. 1. № 1. P. 34–41. doi: 10.33269/nvcz.2020.1.34-41
6. Oleksenko O., Misiuk H., Ikaіev D., Korshok V., Palka V. Main trends in the use of unmanned aircraft in the russian-ukrainian war. Наукові праці Державного науково-дослідного інституту випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки. 2024. Vol. 20, № 3. P. 99–105. doi: 10.37701/dndivsovt.21.2024.12
7. Amalia D., Nugraha W., Sunardi S., Rizko R., Putri J., Pratama R. A. Multisensor fire detection system mobile robot as a learning media in firefighting robotic course. Journal of innovation in educational and cultural research. 2023. Vol. 4. № 4. P. 682–690. doi: 10.46843/jiecr.v4i4.1016
8. Клюшніков І. М. Оцінка безпеки застосування безпілотних літальних апаратів з використанням марковських моделей. Системи озброєння і військова техніка. 2024. № 4 (76). С. 51–57. doi: 10.30748/soivt.2023.76.05
9. Galashevskyi H. The importance of physical fitness of fpv drone operators in the process of performing combat tasks as intended. Scientific Journal of National Pedagogical Dragomanov University. Series 15. Scientific and pedagogical problems of physical culture (physical culture and sports). 2024. № 6(179). P. 85–90. doi: 10.31392/udu-nc.series15.2024.6(179).15
10. Alwan O. H., Alshekhly M. N. A., Al-Aloosi R. A., Fakhri O. F., Aljibori H. S. S., Abdullah O. I. Systematic development of an autonomous robotic car for fire-fighting based on the interactive design approach. EUREKA: physics and engineering. 2024. № 3. P. 61–72. doi: 10.21303/2461-4262.2024.003326
11. Anakha A. R., Hajira N., Meenakshy S., Nayana S., Arya S. Fire fighting robot with human detection and audio recognition. International journal for multidisciplinary research. 2024. Vol. 6. № 1. URL: doi: 10.36948/ijfmr.2024.v06i01.12993
12. Землянська О. В., Чернявський І. М. Ризики при роботі з робототехнічними системами. Проблеми охорони праці, промислової та цивільної безпеки : Зб. матеріалів Двадцять другої Всеукр. науково-метод. конф., м. Київ, 12–14 трав. 2020 р. Київ. 2020. С. 131–134. URL: https://opcb.kpi.ua/wp-content/uploads/2020/05/Конф_22-ред.pdf
13. Mahfujul Islam M. Autonomous and wireless control fire fighter robot. Automation, control and intelligent systems. 2021. Vol. 9. № 4. P. 97. doi: 10.11648/j.acis.20210904.11
14. Даник Ю., Мазур В., Балицький І. Методологічні основи безпечного руху безпілотних літальних апаратів в просторі з динамічними перешкодами. Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України. Серія: військові та технічні науки. 2021. Т. 82. № 1. С. 224–236. doi: 10.32453/3.v82i1.541
15. Roldán-Gómez J. J., González-Gironda E., Barrientos A. A survey on robotic technologies for forest firefighting: applying drone swarms to improve firefighters’ efficiency and safety. Applied sciences. 2021. Vol. 11. № 1. P. 363. doi: 10.3390/app11010363
16. N L. A review paper on fire fighting robot. Interantional journal of scientific research in engineering and management. 2024. Vol. 08ю № 04. P. 1–5. doi: 10.55041/ijsrem31068
17. D2.1 - A report encapsulating the secondary research and findings from the survey to inform the database of WP2. European Commission, 2018. 25 p. URL: https://ec.europa.eu/research/participants/documents/downloadPublic?documentIds=080166e5bb6ea8f9&appId=PPGMS
18. Chitti S., Ramchandar Rao P., Padmaja C., Raghava Kumari D. Fire detection and direction control of fire fighting robot. IOP conference series: materials science and engineering. 2020. Vol. 981. P. 032016. doi: 10.1088/1757-899x/981/3/032016
19. Дмитрюк С. П., Артюшенко Т. О., Муранов Є. С. Безпеки праці при застосуванні безпілотних літальних апаратів у сільському господарстві. Збірник тез доповідей : ХІ Міжнар. науково-техн. конф. «Крамар. читання» з нагоди 117-ї річниці від дня народж. д-ра техн. наук, проф., віцепрезидента УАСГН Крамар. Володимира Савов. (1906-1987). м. Київ, 22 лют. 2024 р. – 23 квіт. 2024 р. Київ, 2024. С. 219–222. URL: https://dglib.nubip.edu.ua/server/api/core/bitstreams/d26bad0d-e1c7-4659-a797-f71c31b48a8d/content
20. Kanade D., Udapure A., Umale O., Patil V. Automating fire safety: a design for an autonomous firefighting robot. International journal of all research education scientific methods. 2024. Vol. 11. № 12. P. 1908–1916. URL: https://www.ijaresm.com/automating-fire-safety-a-design-for-an-autonomous-firefighting-robot
21. Parshetti M. R. Firefighting robot: a review. International journal for research in applied science and engineering technology. 2024. Vol. 12. № 12. P. 2055–2062. doi: 10.22214/ijraset.2024.66156
22. Sivakumar M., Kanakarajan P., Dharun S., Kirubakaran R., Girivasan M. Development of an artificial intelligent firefighting robot and experiment investigation on fire scene patrol. E3S web of conferences. 2024. Vol. 547. P. 02010. doi: 10.1051/e3sconf/202454702010
23. Wheeler S. G., Hoermann S., Lukosch S., Lindeman, R. W. Design and assessment of a virtual reality learning environment for firefighters. Frontiers in computer science. 2024. Vol. 6. doi: 10.3389/fcomp.2024.1274828
24. IoT enabled fire fighting robot integrated with thingspeak cloud for emergency. International research journal of modernization in engineering technology and science. 2024. Vol. 6, № 4. doi: 10.56726/irjmets51931
25. van Manen B. R., Fosch-Villaronga E., Smits M. Firefighting robots should be made responsibly. Nature machine intelligence. 2025. Vol. 7. № 5. P. 676–677. doi: 10.1038/s42256-025-01037-3
26. Li S., Yun J., Feng C., Gao Y., Yang J., Sun G., Zhang D. An indoor autonomous inspection and firefighting robot based on SLAM and flame image recognition. 2023. Vol. 6. № 3. P. 93. doi: 10.3390/fire6030093
27. Abimbola M. B. Robots for fighting fires: a comparative analysis. TMP universal journal of research and review archives. 2024. Vol. 2. № 4. doi: 10.69557/ujrra.v2i4.62
28. Abdullahi A. Y., Baballe M. A. Benefits and Drawbacks of Robotic Firefighting. In Global Journal of Research in Engineering & Computer Sciences. 2024. Vol. 4. № 1. P. 6–10. doi: 10.5281/zenodo.10493053
29. Devansh V Desai, Yagnesh R Thakar, Prof. Chirag S Dalal Dr. Himanshu Kumar Patel. Fire fighting robot. International journal of advanced research in science, communication and technology. 2025. Vol. 12. № 5. P. 69–74. doi: 10.48175/ijarsct-23614
30. Mathur M., Gupta B., Goyanka D., Sikarwar N. Fire fighting robot. International journal of current science. 2023. Vol. 2. № 13. URL: https://rjpn.org/ijcspub/papers/IJCSP23B1384.pdf
31. Taborri J., Pasinetti S., Cardinali L., Perroni F., Rossi S. Preventing and monitoring work-related diseases in firefighters: a literature review on sensor-based systems and future perspectives in robotic devices. International journal of environmental research and public health. 2021. Vol. 18. № 18. P. 9723. doi: 10.3390/ijerph18189723
32. Sathiabalan N. A., Lokimi A. F. M., Jin O. Z., Hasrin N. S. M., Zain A. S. M., Ramli N., Zakaria H. L., Ariffin W. N. S. F. W., Hashim N. B. M., Taib M. H. M. Autonomous robotic fire detection and extinguishing system. Journal of physics: conference series. 2021. Vol. 2107. № 1. P. 012060. doi: 10.1088/1742-6596/2107/1/012060
33. Swathi, C., Khushal Raj, K., Gopu A. Fire Fighter Robot with Night Vision Camera. International Journal for Research Trends and Innovation. 2025. Vol. 3. № 10. P. 21 –25. URL: https://www.ijrti.org/papers/IJRTI2503204.pdf
34. Kumar, K., Kumar, G., Bhardwaj, H., Gupta, V. Autonomous fire-fighting robot. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research. 2025. Vol. 12. № 4. P. 802 –808. URL: https://www.jetir.org/papers/JETIR2504196.pdf
35. Talavera N. F., Roldán‐Gómez J. J., Martín F., Rodriguez‐Sanchez M. C. An indoor autonomous inspection and firefighting robot based on SLAM and flame image recognition. Fire. 2023. Vol. 6. № 3. P. 93. URL: doi: 10.3390/fire6030093
36. Kargapolova E. O., Kuleshov V. V., Yu Scuba P. Assessment of the use of robotic equipment for extinguishing fires at oil refining enterprises. IOP conference series: earth and environmental science. 2021. Vol. 720. № 1. P. 012086. doi: 10.1088/1755-1315/720/1/012086
37. Хархаров Д. Е., Данченко Ю. М. Безпека використання безпілотних літальних апаратів у військових операціях. Безпека людини у сучасних умовах : зб. доп. 15-ї Міжнар. наук.-метод. конф. та Міжнар. наук. конф. Європ. Асоц. наук з безпеки (EAS), м. Харків, 7–8 груд. 2023 р. Харків. 2023. С. 48–50. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/79470.
38. Ma Y., Zhang S., Wang Y. Design of home-use fire fighting robots and research on automatic control system. Journal of physics: conference series. 2022. Vol. 2234. № 1. P. 012014. doi: 10.1088/1742-6596/2234/1/012014
39. Maruf M. M., Sagor M. M. H., Kanta S. K., Imran M. H. An autonomous arduino-based firefighting robot for laboratory environments. International journal of computer applications. 2025. Vol. 187. № 28. P. 56–65. doi: 10.5120/ijca2025925488
40. Sivakumar M., Kanakarajan P., Dharun S., Kirubakaran R., Girivasan M. Development of an artificial intelligent firefighting robot and experiment investigation on fire scene patrol. E3S web of conferences. 2024. Vol. 547. P. 02010. doi: 10.1051/e3sconf/202454702010
41. Schrön M., Heisel F., Pfleging B. FAR: a firefighter assistant robot. AutomationXP25: hybrid automation experiences : Workshop at CHI'25 - Hybrid, Yokohama, 27 April 2025. Japan, 2025. URL: https://ceur-ws.org/Vol-4101/paper3.pdf
42. Negrila E. Explainable AI for human supervision over firefighting robots The influence of on-demand explanations on human trust : Bachelor of Computer Science and Engineering. Netherlands. 2024. 29 p. URL: https://repository.tudelft.nl/
43. Muhammad B., Muhammad S., Surajo A., Dele Ya., Abdulmuhaimin M. Robots for Fighting Fires: A Comparative Analysis. Journal of research and review archives. 2(4). 57-61. doi: 10.5281/zenodo.10384140
44. Tamura Y., Amano H., Ota J. Analysis of firefighting skill with a teleoperated robot. ROBOMECH journal. 2020. Vol. 7, № 1. doi: 10.1186/s40648-020-00177-y
45. Saturday A., O I. K. Design and development of an unmanned fire fighting robot. Scholars journal of engineering and technology. 2023. Vol. 11. № 03. P. 84–90. doi: 10.36347/sjet.2023.v11i03.009
46. Patil S., Deshmukh S., Talmale M., Gadhe M., Devkar U. Fire fighting robot. International conference on communication and information processing (ICCIP-2023) : Proceedings of the 5th. 10 June 2023. URL: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4669126
47. Amol Uttam Kawade, Piyush Ashok Kawade, Akshaan Pradeep Kaware, Akshat Abhay Kkulthe, Amruta Chandrakant Amune. Smart fire fighting robot. World journal of advanced engineering technology and sciences. 2022. Vol. 7. № 2. P. 157–162. doi: 10.30574/wjaets.2022.7.2.0137
48. Подвальний А. О., Янковський О. Г. Застосування та можливості безпілотних літальних апаратів у забезпеченні публічної та громадської безпеки. Підготовка правоохоронців в системі МВС України в умовах воєнного стану : зб. наук. пр. за матеріалами Х Міжнар. наук.-практ. конф., м. Вінниця, 3 лип. 2025 р. Вінниця. 2025. С. 320–323. URL: https://dspace.univd.edu.ua/server/api/core/bitstreams/03f50ee1-20ff-4a31-ad04-c5d8ce47f16f/content

Надійшла до редколегії: 10.03.2026

Прийнята до друку: 13.04.2026

Дата публікації (оприлюднення): 31.05.2026