Роботы-2007

LANdroids

Помните любимую у многих девушек песню: «Вне зоны доступа вы не опознаны, вне зоны доступа…» К сожалению, ваш покорный слуга не знает, кто ее исполняет, но… в общем, ситуация ясна: для любых наземных военных действий, спасательных и т.п. операций необходимо обеспечение качественной связи. Например, в вышеупомянутой программе по Discovery показывали такой сюжет: солдат сидит в засаде, открывает рюкзак, достает портативного робота-разведчика iRobot, запускает его внутрь одного из зданий, тот проводит анализ помещений, видит спрятавшегося человека, потом подбирается к карте на столе, рассматривает ее, и все это передается на экран к пославшему его солдату. Красиво, не так ли? А что делать, если перед военными находится бункер, или действия ведутся в рамках городской местности, или проводится операция спасения под завалами? Проблемы, которые могут возникнуть в такой ситуации, хорошо знакомы любому пользователю мобильного телефона, когда он оказывается вне зоны видимости сети или же, более простыми словами, вне зоны прямой видимости радиоволн. То есть то, что описывается и показывается о роботах, их совместной деятельности, взаимодействии с человеком и т.п. пока далековато от реальности. Что делать, когда нет связи? В дело вступило DARPA. Тендер среди разработчиков был объявлен в этом году, а сами технологические решения получили название LANdroids (из названия очевидно, что речь идет о построении некоей локальной сети). Сами LAN-дроиды — это миниатюрные роботы, которые должны обеспечить беспроблемную связь на определенном периметре, то есть множество идентичных механизмов, работающих взаимосвязано друг с другом. В изначальной постановке задания обозначено обеспечение нескольких ключевых типов действий:

• Самоконфигурация.
• Самоорганизация. При выходе из строя одного из роботов, все остальные передислоцируются таким образом, чтобы обеспечить связь на заданном периметре.
• Связь через друг друга. Связь может происходить «по цепочке» через несколько устройств, при этом выбирается оптимальный маршрут.
• Интеллектуальная связь. Устройства предусматривают специальные возможности для обеспечения связи в труднодоступных местах, например, в непроницаемых для радиоволн помещениях, в которых присутствуют естественные отверстия (двери и т.п.).
• Самооптимизация. Устройства самостоятельно находят зоны с наиболее сильным сигналом, подстраиваются под них.
• Интеллектуальное управление питанием.

Сами машины должны быть миниатюрными, а питания должно хватать на долгое время. Помимо этого существует множество требований соответствия военным нормам: прочность, надежность, защита от механических воздействий, вибраций, устойчивость к критическим температурам, пыли, влаге. Скорость робота по естественным для города поверхностям (асфальт и т.п.) должна составлять 0,5 м/сек. Мало того, LAN-дроид должен самостоятельно обнаруживать препятствия и преодолевать их, хотя бы на самом примитивном уровне. На реализацию подобной программы отводится три года. Посему можно предположить, что даже имея множество машин, поддерживающих протоколы JAUS и/или CIP, без LANdroid’ов любые операции кроме как на уровне несложного природного ландшафта сильно затруднены.

Интересный момент…

Как многие знают, в этом году должны состоятся DARPA Urban Grand Challenge 2007, то есть гонки автономно управляемых машин в рамках городской местности. При этом ездить они будут по муляжу города (трасса 96,5 км). Машины будут самостоятельно следить за разметкой, объезжать препятствия и другие машины, производить парковку и т.п. Команда, победившая в прошлых соревнованиях от DARPA, описывая свою новую разработку на базе Volkswagen Passat, заявили, что их изобретение должно очень сильно заинтересовать автопромышленников. Возможно, так оно и будет. Но посмотрите на сами акценты! Должно заинтересовать не военных(!), а автопромышленников. И действительно, хорошо ездить по муляжу города и т.п., а если ту же разметку завалило снегом или засыпало песком? А как быть с грунтовыми дорогами и т.п. Конечно, военным такие «нежные» автомобили не очень-то и понадобится. Хотя само соревнование обещает быть интересным (намечено оно на 3 ноября). Между тем, в августе в Швейцарии прошла выставка-соревнования C-Elrob, это «гражданский» вариант Elrob, и о первом событии, произошедшем в прошлом году, мы писали на 3DNews в 1-й и 2-й частях материала «Евро-роботы». Гражданский вариант оказался не таким развернутым по количеству участников, чему можно найти несколько причин (хотя бы DSEi, проводимая в сентябре). Соревнования проходили в городской местности, в рамках природного ландшафта, а одним из пунктов состязаний было совместное взаимодействие UGV и UAV (беспилотных наземных машин и авиации). Но… гражданский С-Elrob не будет интересен нашему читателю так, как, например, соревнования прошлого года. Это уже как бы история робототехники. Да, обнаружение взрывчатых веществ, а также химических, биологических, радиационных и т.п., включая спасательные операции — это важное дело, но оно уже достаточно изучено, мы знаем, как и из чего должны состоять подобные роботы, и обычно они различаются по самой двигательной платформе и ее реализации, а в машинах для спасения имеется еще несколько важных функций, вернее, их реализаций.

DSEi 2007

Представьте себе несколько гектаров, на которых собрана вся самая современная военная техника (более 1200 компаний из 36 стран мира). У входа собралось большое количество, скандирующих: «Нет оружию!» А количество технических ноу-хау указывает на то, что это выставка не военная, а скорее научная, собравшая весь цвет инженерно-технической мысли. Это проходит Defense Systems & Equipment International Exhibition 2007 (сокращенно DSEi). Ведутся разговоры о (как минимум) многомиллионных контрактах, военные не дают особенных комментариев, а журналисты строчат репортажи с «броскими» заголовками типа «Под грифом «секретно». Хотя в общих словах то, что предлагают некоторые участники, объяснить можно, что мы и попробуем сделать. Причем в ряде случаев мы опишем не только модели, но и сами современные технологии.

01db Metravib (Франция)

Системы, которые обнаруживают и локализуют акустические вибрации. Компания выпускает решения, способные указать на места произведения выстрелов (плюс проследить их траектории), что помогает, например, узнать, где расположен снайпер, также указать точные координаты мест передвижения транспорта и так далее. Спектр решаемых задач достаточно широк, причем разработки компании уже реально используются вооруженными силами и специальными подразделениями множества стран, то есть в этом сегменте компания очень известна. Есть и комплексные решения. Кстати, что самое интересное, деятельность 01db Metravib можно назвать неким логическим продолжением таких очень смешных на первый взгляд военных устройств прошлого, как акустические радары. Причем тогда, как и сейчас, все держалось в рамках строжайшей секретности. Позволим себе несколько иллюстраций из прошлого, взятых с одного из исторических сайтов (www.dself.dsl.pipex.com). А о принципе действия можете догадаться сами (а как еще можно было узнать месторасположение самолета или противника?).

3D Scanners (Великобритания)

Судя по логике, в данном случае речь идет о компании 3D Scanners (UK) с сайтом www.3dscanners.co.uk. Просто подобное название очень распространено, как, собственно, и те задачи, которые решаются в его рамках. Речь идет в первую очередь о 3D-сканировании. В прошлом эта ниша была очень востребована в производстве, причем о новых технологиях тогда не знали, и первые 3D-сканеры были механическими. Для чего? Представьте себе ситуацию, когда вам необходимо максимально точно отобразить математическим образом неровную поверхность, например, кузов автомобиля. Как это сделать лучше всего? Механический способ нес в себе идею, заключающуюся в том, что есть некая матрица со щупами, которые можно вручную (после придумали и автоматический вариант) устанавливать на определенные глубины. Также это мог быть и один щуп на штативе, а данные снимались точка за точкой строками, в то время как штатив смещался на равные отрезки. В результате «снималось» определенное количество точек поверхности, и на базе этих данных уже можно было составлять некие математические модели. Современные 3D-сканеры в большинстве случаев уже подразумевают лазерное сканирование. И это широко используется не только в производстве, но и у военных, а современные роботы включают такие устройства для анализа окружающей местности. Также военных очень интересуют варианты создания трехмерных карт местности. Раньше придумывались различные технологии, причем они разрабатывались на уровне передовых исследований в вузах, а большинство современных решений вертится вокруг единственной идеи: совмещение обычного изображения с видеокамер(ы) с данными о одного или нескольких лазерных сканеров. Это, кстати, часто можно увидеть в беспилотных наземных машинах (UGV). Трехмерное сканирование таке очень популярно и в науке, и в индустрии развлечений при создании 3D-моделей. Например, если вам нужно изобразить в цифровом виде нечто сложное, то необязательно рисовать объект «от руки», гораздо проще найти что-то подобное среди материально существующего и просто отсканировать его. Но все же вернемся к продукции 3D Scanners (UK). В 2006 году основным направлением их усилий стало восполнение самой слабой ниши, а именно создания софта для 3D-сканеров различного типа. Этот шаг очень напоминает то, что некогда решила делать знаменитая Adobe, сконцентрировав в начале 80-х свое внимание не на производстве чего-то собственного, а на всецелой программной поддержке печатающих устройств от других производителей. Согласитесь, что сходство налицо, только тут речь идет о трехмерных сканерах. Ключевой программой от 3D Scanners (UK) является PolyWorks, которая оптимизирована под различные задачи.