Сайт о роботах

Евро-роботы-2006. Часть 1 » Обзоры роботов


События последнего времени развиваются достаточно стремительными темпами, идет настоящая «гонка вооружений» — понятие к которому мы привыкли в конце прошлого, 20-го века, и от которого нас в некоторое время даже пытались отучить. Только теперь мы уже говорим не о ракетах и тому подобном, а о военных роботах.
Навигация
Самые интересные статьи
Танцующий робот Tosy DiscoRobo
Танцующий робот Tosy DiscoRobo
Уникальный домашний диско робот от компании ToSy производиться по последним технологиям. Этот чудо игрушка танцует под такт музыки или ударов в ладоши. Запоминает 56...

Обратите внимание Будьте в курсе событий.

Евро-роботы-2006. Часть 1

30.06.2006, 11:12
Автор: Владимир Бодов


Евро-роботы-2006. Часть 1

События последнего времени развиваются достаточно стремительными темпами, идет настоящая «гонка вооружений» — понятие к которому мы привыкли в конце прошлого, 20-го века, и от которого нас в некоторое время даже пытались отучить. Только теперь мы уже говорим не о ракетах и тому подобном, а о военных роботах. Еще совсем недавно беспилотные машины не могли самостоятельно преодолеть трассу по сравнительно ровному природному ландшафту, а теперь перед ними ставятся уже более сложные задачи — автономное перемещение в рамках городской местности.

И хотя многие наработки рассчитывается применять в мирных целях — спасательные операции, усовершенствование существующей техники (например, в современных автомобилях устанавливаются компьютерные системы слежения за разметкой дороги, дистанции от других машин, системы автопарковки, в будущем это и такси без водителей и т.п.), основная задача этих машин все-таки больше военная, а именно, замена людей на реальных полях сражений.

Конечно, в этом разрезе общее мировое внимание привлечено к американским гонкам DARPA, проводимыми под крылом Министерства Обороны США. Но совсем недавно, а именно с 15 по 18 мая в Хаммельбурге (Hammelburg) на севере Баварии (Германия), под крылом уже Бундесвера прошли состязания наземных роботов European Land-Robot Trial (сокращенно — ELROB). Данное событие освещалось весьма скудно, хотя именно там европейцы показали, что имеют арсенал не хуже, чем в США. То есть, сейчас нельзя выявить явного лидера в общих роботехнологиях. При этом стоит отметить, что во всех видах такой техники присутствуют одни и те же идеи. Итак, что же будет в сегодняшнем обзоре? В принципе, мы не станем касаться описания конкретно ELROB, хотя иногда будем делать и это, а больше посмотрим на конкретную продукцию фирм-участников. Там много интересного.

SmarTer (Швейцария)

SmarTer

В данном случае мы говорим не о какой-либо фирме-производителе, а о мощной команде, спонсируемой со стороны таких известных имен как Singleton Technology (3D-карты, Швейцария), BlueBotics SA (поддержка, Швейцария), SPARC European Project (автомобиль, навигация, Германия-Швейцария), BACS European Project (локализация, навигация, анализ окружающего пространства, Швейцария), Цюрихская лаборатория автомномных систем ASL-ETH при Швейцарском Федеральном Технологическом Институте, RI-CMU (аббревиатура от Robotics Institute, Carnegie Mellon University — навигация, США). Как видите, проект интернационален. Что же получилось в итоге?

За основу SmarTer взят обычный «Smart» в силу своей компактности, легковесности и универсальности в использовании. Само название является аббревиатурой от «Smart All Terrain». Питание электронной части этого комплекса осуществляется за счет 24-вольтового генератора, а для буфера предусмотрен дополнительный аккумулятор, подзаряжающийся в момент езды. Машина полностью автономна и управляется с помощью специальной системы.

Что касается сенсоров, то их достаточно много:

  • Три внешних лазерных сканера для навигации (SICK). Один расположен впереди снизу, а два на боковых краях крыши.
  • Вращающийся сканер (3D SICK). На самом деле используются два вращающихся лазерных сканера, сумма информации с которых дает объемное представление окружающего пространства. И SICK и 3D SICK выполнены на идентичной элементной базе, а именно, на сканерах Sick LMS291-S05. В крутящемся сканере два идентичных модуля расположены на крыше по центру, прикреплены «спина к спине» и вращаются в горизонтальной плоскости.

SmarTer

  • Кругонаправленная камера Sony XCD-SX910CR с фокусным расстоянием 12 мм и параболическим зеркалом. Она расположена на крыше перед крутящимся сканером, и предназначена для получения панорамных изображений, которые потом необходимы для создания трехмерной карты местности.

SmarTer

  • Монокулярная камера. Это та же Sony XCD-SX910CR, но с фокусным расстоянием 4,2 мм, она расположена внутри автомобиля за ветрозащитой. Является вспомогательной для составления 3D карты;
  • Видеокамера производства Sony (марка не указана), снятое видео от которой передается на пункт управления (дальность передачи до 2 км);
  • Инерционная измерительная система — Crossbow NAV420, водонепроницаемая. Она включает 3 акселерометра, 3 гироскопа, трехмерный магнитный сенсор и GPS-приемник. Встроенный DSP (digital signal processor) обрабатывает данную информацию и результаты этой обработки передаются для более точного управления в плане направления;
  • Дифференциальная GPS-система — Omnistar Furgo 8300HP. Если с машины виден DGPS-спутник, то его данные совмещаются с данными системы автомобиля, то есть производится коррекция. Если спутник не виден, то — работает просто GPS.
  • Внутренние датчики статуса автомобиля. Тут, в принципе, все, - начиная от датчиков закрытия двери, до измерения оборотов, температуры и т.п.

Основные операции, которые производятся в рамках SmarTer можно описать тремя ключевыми понятиями: локализация, планирование и управление движением, 3D картография и анализ ситуации.

Для этих целей на борту машины установлено четыре компьютера с таким наполнением: процессор Pentium M 2 ГГц, 1,5 Гб RAM, гигабитный Ethernet, 2 серийных порта и винчестер на 30 Гб. Каждый из компьютеров предназначен для выполнения конкретных специализированных вычислительных задач, а также отвечает за проведение измерений различных параметров.

SmarTer

Сам анализ окружающего пространства является достаточно сложным, и для его проведения, как вы уже смогли заметить, задействовано большое количество спецустройств. Причем, вы могли заметить в описании, что некоторые из них дублируют действия друг друга. Например, кругонаправленная видеокамера и крутящийся лазерный сканер. На самом деле, они не столько дублируют, сколько дополняют друг друга, в результате чего выработка решений производится более точно. Машина не обладает способностями человеческого мозга и нервной системы, поэтому и видит, и считает все по-другому. Например, нам, для того, чтобы определить препятствие достаточно его увидеть, в крайнем случае, нащупать и обогнуть его. В робототехнике же все немножко сложнее, поскольку по результатам от видеокамер они ничего существенно получить не могут, а сканеры (в данном случае мы говорим о лазерных) выступают в роли щупов. То есть, если говорить образно, такие машины и смотрят, и щупают одновременно. Это, кстати, немного отвлекаясь от темы, достаточно интересное течение среди научных исследований современности, а именно, смогут ли когда-нибудь роботы сортировать объекты также как это делает человек? Например, дом — это дом, дерево — это дерево. Или все-таки для искусственного интеллекта это очень сложно? Скорее всего, что да. Роботы на данный момент обладают очень слабым ассоциативным рядом, а иногда и не обладают им вообще. Варианты с лазерными сканерами и трехмерными картами местности это только выход из положения, не более того.

Но, подводя итог о детище швейцарской команды SmarTer, очень рекомендую вам зайти на их сайт smart-team.ch, где есть достаточно подробная документация к машине. В ней описаны основные принципы подобных роботов, в том числе это можно смело отнести и к участникам DARPA Challenge. И на самом деле, это современные произведения научно-технического… нет, не творчества, а искусства.

Со стороны Швейцарии была еще одна команда, представляющая известную в узких кругах компанию Macroswiss, которую мы рассмотрим позже, а теперь имеет смысл обратиться к команде Ten 10.

Base 10 (RoboScout) KLT (Германия)

Немецкая фирма BASE TEN SYSTEMS Electronics GmbH была образована еще в 1976 году и полностью принадлежала американской BASE TEN systems, Inc. В 1992 эту компанию полностью перекупил Фердинанд Золлер (Ferdinand Zoller), и начал ее развивать, после чего в этом же году основной капитал увеличился в семь раз (с 50 тысяч марок до 350 тысяч), а после в 1995 году вообще достиг 1 миллиона марок и так по нарастающей. Основное направление деятельности Base 10 — современные оборонные технологии. В основном речь идет о сложных программно-аппаратных комплексах, измерительных системах, системах навигации. На ELROB 2006 Фердинанд Золлер возглавлял команду RoboScout, созданную в рамках его компании, а машина называлась KLT (аббревиатура от Kommunikations- und Lenkungs Trager — носитель коммуникации и управления).

Base 10 (RoboScout) KLT (Германия)

Это достаточно уникальная разработка, даже больше не в своей механической части (четырехколесный робот с передним приводом), а в электронной. Данные с двух видеокамер передаются через спутник на наземную станцию управления, которая может находиться на расстоянии… до 1000 км. Технология называется SOTM (“Satellite On The Move”). Сама разработка началась примерно год назад в мае 2005, и на данный момент предусматривает множество вариантов развития. Например, сейчас идет отладка систем дистанционного управления движением.

Base 10 (RoboScout) KLT (Германия)

Что это может дать в итоге? Будете смеяться, но Starcraft. То есть, в зоне боевых действий будут находиться только роботы (танки, БМП, самолеты, робо-солдаты, разведчики и т.п.), а управление ими осуществляется за 1000 км на командном компьютере. И это реальные перспективы. Вот такая скромная фирма Base 10, а на ее сайте нет ни одной картинки.

QinetiQ (Великоритания, хотя…)

М-да, вот тут-то организаторы ELROB 2006 мягко сказать… Сами состязания обсуждались не очень положительно некоторыми специалистами даже больше не потому, что в них отсутствовал какой бы то ни было призовой фонд. Совсем не потому. Дело в том, что в ELROB повторили практически один в один правила американских DARPA — участие в ELROB 2006 могут принимать только европейцы, а зарубежные компании допускаются только как спонсоры и то, если они не являются государственными структурами. Таким образом, ни одна команда из последних DARPA Grand Challenge не могла принять участие, а некоторые из них хотели бы. Но имел место и определенный казус…

Фарнборо-Хэмпширской компанией QinetiQ с ноября 2004 года полностью владеет фирма Foster-Miller, Ink., американская... Мало того, сказать о том, что Foster-Miller Ink. не якшается плотно с госструктурами США, это ничего не сказать. В прошлом году контракты с весомыми американскими госучреждениями оборонной промышленности измерялись десятками, а иногда и сотнями миллионов долларов. А на сайте ELROB скромная отписка: где команда QinetiQ – это подразделение одноименной компании, находящейся в Фарнборо (Великобритания), никакого внешнего спонсирования нет и т.п. Но, пардон, сайт www.foster-miller.com, логотип-заголовок «Foster-Miller A QinetiQ Company» о чем-нибудь говорит? Причем и привезли-то они технику, состоящую на вооружении армии США. Действительно, какое тут может быть внешнее спонсирование от госструктур зарубежных стран.

QinetiQ разработала и выпускает военных роботов Talon, без которых не обходятся ни одни современные военные действия американских войск. Ага, многие вспомнили…

QinetiQ

Помимо этого QinetiQ очень плотно занимается оборонными технологиями, включая эксперименты с современными материалами (например, QinetiQ's Plastic tank — пластиковый танк), а также производит исследования в областях энергетики, космических технологий, охранных комплексов.

На ELROB «подразделение» QinetiQ привезла четыре автономных машины. Это пресловутый Talon — радиоуправляемый гусеничный робот, предназначенный для обнаружения взрывчатых веществ, спасательных операций, исследования местности и тому подобного.

Talon

Причем на сайте ELROB пишут: «Разработка системы Talon стартовала по заказу Министерства Обороны США, которым нужна была машина для выполнения спасательных, тактических операций и обнаружения взрывчатых веществ. Более 200 роботов Talon сейчас принимают участие в операции в Ираке». Может, QinetiQ входит в касту «непогрешимых», раз их допустили к мероприятию, а более мирных участников DARPA Grand Challenge нет.

На соревнованиях была также представлена одна из последних моделей от QinetiQ — «Longcross», разработка которой стартовала в 2001 году, но уже по заказу Министерства Обороны Великобритании.

Longcross

Это электрическая радиоуправляемая гусеничная машина (RCV — Radio Controlled Vehicle) с потенциальной возможностью сделать на ее базе дизель-электрическую. Корпус Longcross скомбинирован из углеродистого волокна и кевлара (суперпрочный материал). Это позволяет ему защищаться от попаданий пуль и снарядов.

Longcross на выставке
Longcross на выставке …

Longcross на испытаниях
Longcross на испытаниях …

А главное предназначение Longcross — обнаружение взрывчатых веществ (бомб, мин) плюс съемка — совокупность четырех камер, работающих в разных диапазонах: видимом, тепловом и т.п. Все четыре изображения передаются на станцию управления. Также есть трехосевой сенсор Head/Pitch/Roll. Если оснастить Longcross большим интеллектом, cчитайте, повесить дополнительные датчики и системы анализа, то Longcross сможет определять наличие газовой атаки и тому подобное.

Longcross

Третья представленная модель — радиоуправляемая машина Rangemaster, базирующаяся на прототипе от QinetiQ, именуемом Carson. Питание дизель-электрическое. Здесь речь идет о передвижении не на гусеницах, а на четырех колесах со специально усиленной ходовой частью. С точки зрения электроники там все стандартно — четыре камеры, трехосевой сенсор Head/Pitch/Roll, система обнаружения взрывчатых веществ плюс поддержка GPS.

Rangemaster

На прототипе Carson построена еще одна машина, которую QinetiQ привезли на ELROB — Black Max. В принципе, сами создатели называют Black Max четвертым поколением Carson. В данной модели усилена корпусная защита.

Black Max

Black Max

Промежуточное завершение

Как видите, европейцы показывают высокий класс. И думается, что организаторы следующих ELROB и DARPA могут более адекватно продумать территориальные ограничения в правилах. Ведь, что получилось даже год назад? Все дружно описывали DARPA Grand Challenge, и никто даже не задумывался о том, что в Европе проектируются и выпускаются роботы не хуже. Теперь ELROB это показала — ситуация стала тупиковой.

Ну, а в следующей части вас ждет еще очень много интересного…

Знакомство «братьев по разуму»: Kurt3D и FoxBot…




Евро-роботы

Евро-роботы
  • Честно сказать, данная часть и не планировалась. Но две предыдущие привлекли не только интерес со стороны читателей, но и непосредственное внимание ...
  • НАЗАД
    РОБОТОТЕХНИКА

    РОБОТОТЕХНИКА
  • Робот (чеш. robot, от robota - подневольный труд, rob - раб), машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью ...
  • ВПЕРЁД