–оботы. —ост€зани€ XXI века. IGVC 2004


јвтор:  ристофер



ћесто действи€ - обыкновенное поле возле шоссе на окраине –очестера (штат ћичиган), организаторы - ќклендский университет (Oukland Unevercity), врем€ действи€ - начало лета, участники - 27 команд из ведущих технических университетов —Ўј.

ƒостаточно большой и €ркой фигурой в древнегреческой философии был ученый јристотель, живший с 384 по 322 гг. до н.э. ќн, как и многие его предшественники, типа ѕлатона создал свое учение о государстве. ¬ большом труде "ѕолитика", јристотель пришел к выводу, что существует три основных типа государственного стро€, а именно, монархи€, аристократи€ и демократи€.

Ќо (!) при всем при этом, ученый был идеологом рабства и рабовладельческого стро€, т.е. любой из типов описанных им государств не мог обойтись без тех, на чьи плечи возлагалось выполнение т€желого труда. ≈сли смотреть на сегодн€шний день с позиций јристотел€, то описанные им типы государственных строев сохранились, а вот современные рабы - это машины и роботы, которые пришли на замену люд€м. ƒа и само рабство отменили практически недавно, с по€влением научно-технического прогресса.

» все его последние достижени€ (компьютеры, беспроводна€ св€зь,GPS) имеют пр€мое отношение к соревновани€м роботов - наших будущих солдат и помощников.

Intelligent Ground Vehicle Competition (IGVC)

√онки беспилотных наземных машин IGVC (www.igvc.org) €вл€ютс€ преддверием грандиозных сост€заний века DARPA Grand Challenge 2005. ѕравда, в первом случае мы говорим о соревновани€х среди студентов американских университетов с призовым фондом в несколько дес€тков тыс€ч долларов, а во втором - о $3 млн, за кои будут сражатьс€ крупнейшие корпорации, их коалиции, лаборатории, Ќ»» и университеты.

Ќесмотр€ на такую большую разницу в призовых фондах, цели у обоих соревнований €вл€ютс€ общими - создать машины, способные самосто€тельно перемещатьс€ по заданной местности (природному ландшафту), без управлени€ с помощью человека либо другого живого организма. ¬ 2004 году IGVC предусматривало три типа соревнований, а именно:

  • Autonomous Challenge. √онка по извилистой трассе с преп€тстви€ми (полностью автономное управление).   каждому роботу прицеплен груз.
  • Navigation Challenge. ¬ыполнение определенных заданий, св€занных с навигацией с помощью системы глобального позиционировани€ (GPS).   каждому роботу прицеплен груз. «адача - доставить его в определенные точки, отмеченные на карте.
  • Design Competition. Ќа каждого робота студенты готов€т подробную документацию, которую представл€ют в рамках аудитории. ќцениваетс€ полнота изложени€, оформление и т.п. ¬ прошлом, 2003-м, году IGVC предусматривала еще один вид сост€заний - гонки за лидером (Follow the Leader), где робот должен был точно следовать за движущейс€ тележкой, управл€емой человеком. ¬ 2004-м такого вида соревнований не предусматривалось. «а такой небольшой разницей, IGVC этого года были подобны предыдущим.

Ќачало

ѕервым шло сост€зание дизайнов, где 27 команд представило свои модели. Ќа проекторе демонстрировалась рабоча€ документаци€, жюри оценивало внешний вид каждого робота, визуальную информацию о нем и качество изложени€ докладчиков (!). —качав несколько PDF-файлов с описани€ми, могу отметить, что они стали еще подробнее и нагл€днее по сравнению с такими же, но прошлого года.



 онкурс дизайна

¬ результате было выбрано три победител€ ($1000 за первое место), и команды отправились на пит-стопы, где стали крутить гайки, провер€ть и настраивать оборудование, производить тестовые выезды на трассу.



Ќа пит-стопах кипит работаЕ


 то-то настраивает ѕќ, а кто-то и гайки завинчиваетЕ

ѕосле того как шум настройки и рев моторов закончились, состо€лась торжественна€ церемони€ открыти€, на которой выступили директор центра исследований в области танкостроени€ армии —Ўј U.S. Army TARDEC –ичард ћакклеланд (Richard McClelland) и президент ассоциации соревнований автономных роботов в воздухе и под водой AUVSI ƒьэр ƒонниторн-“эйт (Dewar Donnithorne-Tait). », наконец, после всеобщей линейки стартовали соревновани€ по навигации.



ѕостроение команд на торжественную линейку. ќткрытиеЕ


ѕриветственную речь зачитывает директор центра исследований в области танкостроени€ армии —Ўј U.S. Army TARDEC –ичард ћакклеланд

Navigation Challenge. —оревновани€ на расторопность

«адачей участников было объехать с грузом все точки доставки, отмеченные на карте большими кружочками, а в реальных услови€х - большими светлыми кругами на поле. ѕри этом на пути следовани€ от одного пункта к другому необходимо было объезжать преп€тстви€ (бочонки либо горизонтальные указатели с широкими белыми полосами).



 арта сост€заний по навигации

ѕо правилам Navigation Challenge все игровое поле вносилось в бортовые компьютеры и запоминалось в виде карты, и роботы могли св€зыватьс€ с системой GPS, использу€ любую систему координат (в метрах, градусах долготы и широты). “о есть, Navigation Challenge сравнима с решением задачи с известными переменными, с работой почтальона или разносчика пиццы.  ак говоритьс€, "тут главное не напортачить".

Ќа данном этапе следует рассказать немного и об устройстве роботов участников. ƒл€ преодолени€ преп€тствий они могли использовать обыкновенные ультразвуковые датчики дистанции, дл€ нахождени€ белых кругов - так называемое "бинарное" зрение. „то стоит под последним пон€тием? ƒостаточно стандартное решение - все данные, полученные с видеокамеры, робот превращает в бинарный вид, т.е. только в черный или белый цвета. “аким образом, дл€ прохождени€ Navigation Challenge достаточно иметь ультразвуковой датчик, видеокамеру, GPS-устройство и специальное ѕќ. ƒалее идут блоки логического анализа, выработки решений и приведени€ команд в исполнение, которые мы затрагивать не будем.

 стати, в реализаци€х роботов могли быть предусмотрены и более сложные варианты. ѕомните, что и преп€тстви€ имеют белые линии? », кстати, у части роботов использовалось как минимум два типа видеокамер, один из которых отвечал за зрение вокруг (белый - это "табу" - преп€тстви€), второй следил за поверхностью земли (белый - это "цель" - точка доставки груза). ¬ общем, предусмотрительные участники использовали все, что можно по-максимуму, хот€ соревновани€ в рамках Navigation Challenge не требовали такой сложности - она понадобитс€ потом...



–обот Optimius самосто€тельно добралс€ до одной из целей

— заданием справилось полностью всего 4 команды (достигли всех 9 точек (включа€ финиш)), причем лидеры объехали всю дистанцию за 2-3 минуты.

Autonomous Challenge или высший машинный пилотаж

ѕосле Navigation Challenge подошло врем€ автономных гонок, и игра в них разыгралась не на шутку. «адание этого сост€зани€ €вл€етс€ на пор€док более сложным.



 арта Autonomous ChallengeЕ

 арта Autonomous Challenge представл€ет из себ€ трассу, а именно извилистую тропинку, очерченную с двух сторон белыми лини€ми. Ќа пути следовани€, естественно, сто€т преп€тстви€, а также предусмотрено два участка дл€ увеличени€ сложности - мост и "гр€зь". ƒанный вид соревнований предусматривает полную автономность, карта трассы не загружаетс€ в пам€ть бортовых компьютеров, GPS не используетс€. ѕомните, мы говорили, о двух видах "бинарных" камер - теперь дл€ обоих вариантов белый цвет представл€л собой "табу". “о есть нельз€ было выезжать за границы трассы, а также сбивать преп€тстви€. ћногие роботы запутывались, и как вариант, могли несколько раз мен€ть направление (направл€тьс€ к старту, бесконечно ездить между двум€ преп€тстви€ми). ’уже всего, конечно, - это выезд за линию, что сразу подразумевало конец участи€. ѕолноценно финишировало только две команды, что отличает автономные гонки этого года от прошлого, когда до конечной точки трассы не добралс€ никто.



¬от так сбивают преп€тстви€Е


–обот Vasilius покор€ет трассу


ѕриродный ландшафт предусматривает некоторые трудности. ƒанный робот не может выехать из лужиЕ


Е поэтому наиболее предусмотрительные команды сделали машину на гусеничном ходу.

¬ завершение

Ќу, что ж, ситуаци€ с соревновани€ми этого года обнадеживает, поскольку в Autonomous Challenge без чьей-либо помощи роботы стали приходить к финишу. ћаловеро€тно, но возможно, что в DARPA Grand Challenge к финишу начнут приходить также, хот€ бы в ближайшие несколько лет. ¬едь вс€ проблема закручена не на техническом несовершенстве двигательных механизмов и колес, а на "искусственном мозге" данных машин. Ќапример, наблюда€ гонки IGVC 2004, € увидел множество роботов из прошлых соревнований. ¬нешне они не изменились, но было улучшено ѕќ, системы управлени€, датчики и т.п.


 лючевые слова:
Challenge
роботов
преп€тстви€
Navigation
команды
команд
могли
гонки
Autonomous
трассы
точки
прицеплен
системы
каждому
Competition
предусматривает
¬оенные роботы
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

¬оенные боевые роботы


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!

ќбратите внимание полезна€ информаци€.