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Quoi un chien robot peut-il faire? les pays étrangers disent ils peut faire tout pour sauver des gens et trouver objets!

2021-02-08
à Lansford, Pennsylvanie, un "chien" robot réalisé par penn la robotique fantôme navigue dans la mienne 9. Ces Les robots sont conçus pour détecter des vestiges culturels tels que des sacs à dos et du personnel virtuel pour simuler de véritables missions souterraines de recherche et de sauvetage.
plus tôt cette année, un groupe d'étudiants, de stagiaires postdoctoraux et de professeurs l'université de pennsylvanie s'est rendue dans une mine expérimentale près de pittsburgh pour participer au premier tour de la SubT défi organisé par l'agence des projets de recherche avancée de défense (DARPA). L'équipe est dirigée par Camillo J. Taylor et les chercheurs ont coopéré avec la société de l'industrie tertiaire en Pennsylvanie pour créer une équipe de robots pour naviguer et explorer l'environnement souterrain inconnu.

DARPA Le défi est d'inspirer des solutions innovantes à des problèmes complexes. SubT's L'objectif est de développer des robots qui peuvent être envoyés dans des endroits trop dangereux pour l'homme, comme les tunnels de métro derrière quatre mines ou mines où les travailleurs sont piégés. . Ces les robots peuvent alors signaler quoi il voit à quelqu'un qui peut rester dans un endroit sûr et s'en occuper rapidement.

membres de l'équipe du laboratoire d'exploitation du tunnel souterrain de Pennsylvanie (PLUTO, traduit par Pluton) ont travaillé avec des drones dans des environnements difficiles, mais aller sous terre signifie qu'une autre plate-forme est nécessaire pour transporter des équipements lourds, et en même temps dans un espace restreint. dans espace. en combinant fantôme Robotique pattes "chien" plateforme avec Exyn technologie drones, pluto combine les avantages du système à pattes et combine les domaines d'expertise précédents.
pour réussir à traverser la mine, les robots doivent être capables de voir les environs afin que peut éviter les obstacles et partager quoi ils voir avec des opérateurs humains. chaque chien porte un dispositif de détection et de séquençage de la lumière qui utilise des lasers pour créer une carte tridimensionnelle, stéréo RVB des caméras pour voir les artefacts, des caméras thermiques pour détecter les signaux thermiques, et un à bord ordinateur pour traiter les données.
Pluton les robots doivent également pouvoir décider où pour aller ensuite, reconnaître les artefacts et transmettre des informations à d'autres chiens et humains en dehors de la mine. Le programme développé par Ph.D étudiant anthony Cowley est utilisé pour générer une carte de l'emplacement du robot à partir des images collectées par le capteur, tandis que les reliques culturelles telles que les sacs à dos et les téléphones portables sont détectées à l'aide d'un programme développé par l'étudiant en doctorat Shrias shiva Kumar .
Parce que ondes radio ne peut pas traverser d'épaisses parois de la grotte, la communication souterraine est particulièrement difficile. dirigé par l'étudiant en master Fernando Cladella, Pluton La stratégie consiste à créer un “bucket brigade ” système permettant aux robots de partager des données de cette façon, si un robot ne peut retour à l'entrée, les données collectées peuvent encore être transmises à la station de base par d'autres chiens.

combinant tous ces Les capacités nécessitent un degré élevé d'autonomie pour permettre au robot de planifier sa stratégie d'exploration sans intervention humaine directe. doctorant Ian Miller a dirigé les travaux et a aidé à garantir que tous les capteurs, le matériel et les algorithmes fonctionnent ensemble.
plus tôt cette année, pluton a passé un certain temps au no. 9 mine de charbon et musée à Lansford, Pennsylvanie, et la mine expérimentale de l'école des Mines du Colorado, en observant la performance de leur systèmes automatisés souterrains. après des mois de préparation, au premier tour du défi en août, ils a concouru contre dix autres équipes dans une mine d'essai près de Pittsburgh.
chaque groupe a suivi deux cours sur les mines et a essayé de trouver deux fois des articles dans chaque cours, y compris des sacs à dos, des téléphones portables, des extincteurs et du personnel virtuel. Le délai était d'une heure. aucun membre de l'équipe n'était autorisé à entrer dans la mine, seul le meunier était autorisé à interagir avec le robot tout en collectant les données.
Bien que leur robot n'a pas trouvé autant d'objets fabriqués par l'homme que prévu, l'équipe de pluton est satisfaite des performances de ce système dans un environnement aussi difficile et inconnu. les composants qui fonctionnent bien incluent comment les chiens détectent et explorent les tunnels, leurs capacité à reconnaître les objets et les chiens qui n'ont pas réussi à partager des données via un "bucket brigade" fournissent plusieurs détections, montrant que leur le système fonctionne même quand voyage de robots individuels terminé. Comment pour récupérer.

Adarsh ​​ Kulkarni, un maître étudiant qui travaille également chez Ghost Robotics, se dit satisfait de la stabilité mécanique des chiens et performances après plusieurs chutes. "C'est le moment le plus difficile pour nous de faire fonctionner des robots jusqu'à présent, et c'est aussi le pire environnement dans lequel ils sont. "
"Ils sont battus tous les jours et ils travaillent encore le lendemain matin", Shivakumar ajouté en plaisantant. "C'est vraiment louable." Bien que certains de leurs les conceptions ont été trop adaptées aux défis du robot 9, y compris les capteurs conçus pour les murs étroits et texturés, et SubT les murs sont plus larges et plus lisses, l'expérience est directement montrée à l'équipe À comprendre comment il est difficile de concevoir un robot dans un environnement inconnu, c'est une rare opportunité de tester le robot dans un nouvel environnement. "Ceci est très différent du workflow académique normal", a déclaré Miller . De un algorithme pour quelque chose que vous n'avez jamais vu auparavant, c'est un problème complètement différent.
Ceci "dernier 10%" en robotique rend les systèmes automatisés robustes et fiables. Ceci est un défi qui est généralement résolu en combinant la technologie la plus avancée et les perspectives pratiques. parfois ces systèmes eux-mêmes ne sont pas nouveaux, mais la nouveauté réside mise en œuvre dans un environnement non testé. La nouveauté est comment pour résoudre tous ces problèmes et faire fonctionner le robot de manière fiable dans des environnements "
L'équipe est toujours en discussion SubT planifier les prochains tours. Le prochain tour aura lieu dans un environnement urbain en février, ce qui signifie davantage de structures et de formes artificielles telles que des angles vifs, des murs lisses et des escaliers, quoi qu'il arrive se produit dans le futur. , créer des robots et les envoyer en difficile monde réel est essentiel pour le progrès de l'université de Pennsylvanie et de l'ensemble du domaine de la robotique en particulier à l'avenir, les systèmes automatisés peuvent entreprendre une gamme de tâches allant de conduire des voitures à la recherche de survivants. difficile tâche.
les chercheurs du laboratoire général de robotique, d'automatisation, de détection et de perception en Pennsylvanie sont pleinement capables de répondre défis, en partie grâce à une culture qui encourage la collaboration et la communication. "C'est ce que nous inculquons à tous qui entrent dans notre établissement", a dit Taylor . Si vous pas inquiétez-vous d'avoir un projet adapté uniquement à votre domaine d'expertise, si vous êtes prêt à avoir une compréhension plus large de vos idées, cela vous permettra de faire de plus grandes choses. "

 
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