Grondrobots. Van dropsystemen tot onbemande transportkonvooien (Deel 6 definitief)

Inhoudsopgave:

Grondrobots. Van dropsystemen tot onbemande transportkonvooien (Deel 6 definitief)
Grondrobots. Van dropsystemen tot onbemande transportkonvooien (Deel 6 definitief)

Video: Grondrobots. Van dropsystemen tot onbemande transportkonvooien (Deel 6 definitief)

Video: Grondrobots. Van dropsystemen tot onbemande transportkonvooien (Deel 6 definitief)
Video: Moskva Sunk By Ukraine, Russia's New Missile Cruiser For Black Sea Fleet 'Built And Tested For...' 2024, Mei
Anonim
Robots op wielen!

Elektronisch gestuurde automatische transmissies, elektronisch gestuurde gaskleppen plus elektrisch gestuurde stuursystemen, die nu steeds meer standaard zijn in moderne voertuigen, zijn hemels manna voor ontwikkelaars van robotplatforms. De stuursignalen kunnen nu inderdaad eenvoudig worden geïntegreerd in de bestaande verwerkingseenheden van deze machines, wat betekent dat de voorheen benodigde omvangrijke aandrijvingen geleidelijk naar de stortplaats kunnen worden gestuurd

De bijzondere voordelen van dergelijke systemen zijn niet alleen dat ze van de ene machine op de andere kunnen worden overgedragen. Uiteindelijk zullen ze zo goedkoop worden dat het "inline control" -systeem in wezen op zijn plaats in het voertuig blijft en eenvoudig wordt uitgeschakeld om terug te keren naar normaal gebruik (dwz handmatige bediening) van het voertuig.

Grondrobots. Van dropsystemen tot onbemande transportkonvooien (Deel 6 definitief)
Grondrobots. Van dropsystemen tot onbemande transportkonvooien (Deel 6 definitief)
Afbeelding
Afbeelding

De M-ATV met rolsleepnet die door Oshkosh op Eurosatory 2014 werd getoond, was uitgerust met de Terramax-robotkit, waarvan de sensoren zichtbaar zijn in de benedenhoek van de afbeelding.

Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding

Een close-up van de sensoren op het dak van de Terramax, die een duidelijk beeld geven van wat ons te wachten staat, maar het roept de vraag op waarom de voorruiten zo schoon zijn!

Osjkosh: Onder de Amerikaanse grote voertuigfabrikanten is de leider in zware robotvoertuigen natuurlijk Oshkosh Defense. Ze begon in het begin van de jaren 2000 met het ontwikkelen van TerraMax-robottechnologie op verzoek van Darpa, het Defense Advanced Research Projects Agency. Na verschillende jaren van ontwikkeling en verbetering, pasten het US Marine Corps Combat Laboratory en Oshkosh Defense in augustus 2012 TerraMax-technologie toe om een transportkonvooi te testen, dat bestond uit vijf conventionele voertuigen en twee onbemande voertuigen. De laatste bewoog zich in autonome modus, hoewel onder controle van een operator met een afstandsbediening. Terwijl het bedrijf zijn toewijding aan het Office of Naval Research handhaaft voor een vrachtrobotprogramma dat bevoorradingskonvooien zal voorzien van robotmiddelen om contact met de vijand zoveel mogelijk te elimineren, is Oshkosh ook op zoek naar andere toepassingen voor zijn voortdurend geüpgraded TerraMax-systeem..

Op de tentoonstellingen AUVSI 2014 en Eurosatory 2014 presenteerde Oshkosh het gepantserde M-ATV-voertuig uitgerust met een Humanistic Robotics-rolsleepnet dat in staat is om in autonome modus te werken. De dynamische prestaties van het voertuig zijn aangepast aan de trawl en Oshkosh zal de komende jaren blijven experimenteren met mijnopruiming. De demo, getoond in Parijs, was uitgerust met een op het dak gemonteerde lidar (laserlocator). Het wordt beschouwd als de primaire sensor en is bijzonder effectief in stoffige omgevingen, omdat het de radars die in elke hoek van de machine zijn geïnstalleerd, "helpt". Op hun beurt stellen opto-elektronische sensoren de operator in staat om duidelijke en duidelijke visuele informatie over de omgeving te ontvangen. De modernisering van het systeem bestond voornamelijk uit de ontwikkeling en installatie van een nieuwe en snellere computer die de hogere sensorresolutie aankan die nodig is voor een betere waarneming van de omgeving, waaronder de detectie van obstakels en verdachte objecten in stof of groen, die in bocht kan de auto sneller rijden (net zoals een automobilist 's nachts sneller kan gaan met krachtigere koplampen). De nieuwe kit heeft een open architectuur waardoor nieuwe typen sensoren probleemloos in het TerraMax-systeem kunnen worden geïnstalleerd.

Lockheed Martin: Fort Hood, 14 januari 2014. Een konvooi van vier voertuigen, twee vrachtwagens met een gepalletiseerd laadsysteem, een M915-kniktruck en een Humvee-escorte doorkruisten de valse stad, waarbij ze alle soorten obstakels moesten overwinnen, waaronder plaatselijk verkeer, voetgangers en meer. Wat het evenement zo bijzonder maakte, was dat, met uitzondering van de Humvee, alle auto's in het konvooi - letterlijk - zonder bestuurder waren. Ze waren uitgerust met het optionele Autonomous Mobility Applique System (Amas), ontwikkeld door Lockheed Martin in overeenstemming met een contract dat in oktober 2012 werd ontvangen. De taak was om een multi-platform kit te ontwikkelen die goedkope sensoren en controlesystemen combineert die kunnen worden geïnstalleerd op leger- en zeevoertuigen, waardoor de bestuurder minder wordt belast of volautomatisch kan worden gereden onder toezicht. De auto behoudt de mogelijkheid om handmatig te rijden, maar voegt sensoren en controlefuncties toe die de bestuurder waarschuwen voor gevaar. Volgens militaire statistieken worden de meeste ongevallen in transportkonvooien veroorzaakt door vermoeidheid en concentratieverlies. Amas maakt deel uit van het Cast-programma (Convoy Active Safety Technology), dat gebruikmaakt van de expertise van Lockheed Martin met de SMSS-robot. De belangrijkste sensoren hier blijven GPS, lidar en radar, plus een controlesysteem dat, met een bepaald niveau van kunstmatige intelligentie, zorgt voor besluitvorming. Een tweede reeks demonstratietests werd in juni 2014 voltooid op de Savannah River Proving Ground van het Department of Energy.

Afbeelding
Afbeelding

Het Autonomous Mobility Applique System is ontwikkeld door Lockheed Martin als onderdeel van het Convoy Active Safety Technology-programma

De onbemande voertuigleider en het konvooi van zes autonome systemen uitgerust met het Amas-systeem dat het volgde met snelheden tot 65 km / u namen deel aan de tests (de lengte van de kolommen werd ook verdubbeld in de tests). Alle voertuigen waren middelzware en zware vrachtwagens van de FMTV-familie: één MTVR, twee PLS, twee M915-tractoren en één HET. Verdere veiligheidstests werden uitgevoerd in juli 2014, gevolgd door een prestatiedemonstratie in juli-augustus 2014.

Mira: Het Britse bedrijf Mira is gespecialiseerd in geavanceerde voertuigen en systemen, waaronder robotica. Het bedrijf heeft een platformonafhankelijke set Mace ontwikkeld (Mira Autonomous Control Equipment - Mira's autonome regelapparatuur), die kan worden geïntegreerd in vrijwel elk grondplatform om het vereiste niveau van autonomie te verkrijgen (remote, semi-autonome en autonome modi), afhankelijk van de behoeften van de klant. Mace werd op verschillende voertuigen geïnstalleerd om de potentiële toepassingen te laten zien (oplossingen op basis van Sherpa- en Land Rover-voertuigen voor logistieke ondersteuning van gedemonteerde infanterie, terwijl een voertuig uitgerust met Guardsman-bewakingskit op basis van Mace-kit werkte als een 4x4 perimeterbeveiligingsplatform)…

Afbeelding
Afbeelding

De platformonafhankelijke Mace-robotkit, ontwikkeld door het Britse bedrijf Mira, is in Afghanistan ingezet op Land Rover-voertuigen voor het detecteren van directionele landmijnen.

Momenteel is een van de MACE-oplossingen die in de praktijk worden geïmplementeerd het "Project Panama"-systeem, dat werkt als een onbemand complex voor het controleren en vrijgeven van routes. Het systeem is sinds 2011 in gebruik in Afghanistan, wordt gebruikt om bommen te detecteren en is gebaseerd op de Snatch Land Rover (SN2) terreinwagen. Het Panama-voertuig wordt gebruikt in afgelegen en autonome modi met een bereik tot 20 km om maximale veiligheid van het personeel te garanderen. Medio juni 2014 maakte het Britse leger bekend dat Panama tot 2030 in dienst zou blijven en staat Mira garant voor de verdere ontwikkeling van zijn MACE-technologieplatform. Bij AUVSI demonstreerde Mira zijn capaciteiten op het gebied van weginspectie; Na enkele jaren lidar en radar te hebben gebruikt, ligt de focus van het nieuwe systeem op het detecteren van verdachte objecten met behulp van technische visie. Dit heeft niet alleen te maken met de kosten - een zichtdetectiesysteem kost een orde van grootte minder dan een op lidar gebaseerd systeem - maar ook omdat het gebruik van extra soorten sensoren het mogelijk maakt om extra gegevens naar het systeem over te dragen en dus de betrouwbaarheid te vergroten en nauwkeurigheid.

Ruag: Het Zwitserse bedrijf Ruag Defense werkt ook aan een kit die traditionele voertuigen transformeert in voertuigen met gecontroleerde autonomie. De kit kreeg de naam Vero (Vehicle Robotics) en werd voor het eerst getoond in het voorjaar van 2012 aan boord van een licht gepantserd voertuig GDELS Eagle 4. Het systeem werd getoond op Eurosatory 2014 in afstandsbedieningsmodus, het kan ook een vooraf geplande route volgen, aangegeven door opeenvolgende coördinaten. Vergeleken met de auto die in 2012 werd getoond, die alleen in de afstandsbedieningsmodus werkte, had de auto op de tentoonstelling in Parijs een set sensoren voor het vermijden van obstakels aan de voorkant. Links en rechts van de bumper werden twee lidars geïnstalleerd (uiteindelijk worden ze overgebracht naar de motorkap om vervorming door opstijgend stof te verminderen), en de radar werd in het midden van de bumper geïnstalleerd met een ander apparaat rechts ervan, genaamd de "speciale optische sensor" van het bedrijf.

Volgens Ruag Defense zijn er enkele maanden testen nodig om de software en hardware te kwalificeren. Momenteel is de Vero-kit geïntegreerd in nog twee militaire voertuigen, waarvan de modellen niet worden bekendgemaakt. En in 2015 wordt het systeem geïnstalleerd op een puur robotplatform met een gewicht van ongeveer drie ton, hoewel de keuze tussen rupsbanden en wielen nog niet is gemaakt. Ruag is in gesprek met partners en moet nog beslissen of het zijn Vero-systeem op een bestaand of speciaal ontworpen platform zal installeren.

Afbeelding
Afbeelding

Het Ground Unmanned Support Surrogate-robotcomplex is ontwikkeld door Torc Robotics op basis van het Polaris MVRS700 6x6-chassis.

Afbeelding
Afbeelding

Het Zwitserse bedrijf Ruag werkt aan zijn Vero-kit, die momenteel op de GDELS Eagle 4 is geïnstalleerd. Sommige sensoren zijn op het dak geïnstalleerd en sommige op de bumper.

Torc-robotica: Het Amerikaanse bedrijf, een specialist in robotoplossingen voor de militaire, mijnbouw-, engineering- en landbouwsector, werkt momenteel onder het Marine Corps Ground Unmanned Support Surrogate (Guss)-programma. Torc Robotics is sinds 2010 betrokken bij de ontwikkeling van een licht voertuig dat in staat is zelfstandig bevoorrading te leveren aan troepen in gevechtsomstandigheden, zeevoorraden te vervoeren of gewonden te evacueren. Met behulp van robotmodules heeft Torc Robotics vier Polaris M VRS700 6x6-buggy's omgevormd tot robotvoertuigen die een lading van ongeveer 900 kg kunnen dragen.

De AutoNav-module is een belangrijk element om een robotvoertuig te creëren met drie verschillende werkingsmodi: navigatie van punt naar punt, volg mij en op afstand. De interface is een in de hand te houden WaySight-apparaat waarmee de machinist de bedrijfsmodus kan selecteren en de machine kan bedienen of bewaken. Deze technologie werd vervolgens verfijnd en overgedragen aan de M1161 Growler, het voertuig dat door het Korps Mariniers werd gekozen om in de V-22 Osprey-kantelstuk te worden vervoerd. Het programma is momenteel bekend als Guss AITV (Autonomous Internally Transportable Vehicle). De sensorkit bevat een traagheidsnavigatiesysteem, camera's en lidar. Het werd voor het eerst getest in real-life oefeningen tijdens de Rimpac 2014-oefening in Hawaii in juni, wat zijn praktische waarde aantoonde bij het evacueren van gewonden en bij het verminderen van de last voor infanterie. Na de oefening werd de noodzaak van enkele technologische verbeteringen vastgesteld. Het aanvullende modulaire systeem van het bedrijf werd ook gebruikt om de Robotic Assault Zone Terminal Evaluation Kit te ontwikkelen, waarmee potentiële heterogeniteit van de bodem op de start- en landingsbanen kan worden beoordeeld om het risico te verkleinen dat speciale teams van mijnopzichters de start- en landingsbanen inspecteren. De kit maakt gebruik van veel van de technologieën die zijn ontwikkeld voor de Guss-robotwagen en wordt geïnstalleerd op een Polaris LTATV-voertuig dat is uitgerust met een Mosquito-bodemmonsternemer van MDA.

Afbeelding
Afbeelding

Polaris LTATV robotvoertuig uitgerust met Robotic Assault Zone Terminal Evaluation Kit met MDA Mosquito Soil Sampler (rechts in werkpositie)

Polaris-voertuigen zijn onlangs geselecteerd door het Darpa Defense Advanced Research Projects Agency om deel te nemen aan de Robotics Challenge, waarbij rampenbestrijdingsscenario's van verschillende oorsprong worden gesimuleerd. De Polaris Ranger XP 900 EPS-voertuigen, die moesten dienen als voertuig voor robotbestuurders, waren uitgerust met robotkits en implementeerden ook SafeStop Electronic Throttle Kill and Brake Actuation-technologie, waardoor de mobiliteit van voertuigen op de proeftuin kon worden gegarandeerd voor het modelleren van natuurrampen en door de mens veroorzaakte rampen. Op een platform met een hefvermogen van 453 kg is een voedingssysteem voor de robot geïnstalleerd en in de cabine een bank en een stuurkolom met verstelbare kanteling om de robots voldoende ruimte te bieden om met de machine te werken.

Afbeelding
Afbeelding

Polaris Defense denkt steeds vaker aan "robotisering" bij het maken van hun machines. De Ranger XP 900 EPS werd door Darpa geselecteerd om deel te nemen aan een robotplatformcompetitie die een rampenbestrijdingsoperatie simuleert.

Afbeelding
Afbeelding

Torc Robotics gebruikte de lessen uit het Guss-programma om een M1161-voertuig te robotiseren dat werd vervoerd in een Osprey-kantelstuk. Het resulterende Guss AITV-systeem werd gedemonstreerd tijdens de Rimpac 2014-oefening

Afbeelding
Afbeelding

De Kairos Pronto4 Uomo is een uitbreidingskit die sterk lijkt op menselijke functionaliteit. Het kan in slechts een paar minuten worden geïnstalleerd in de cabine van een standaard door mensen aangedreven voertuig

Kairos Autonomie: Waarom de driver niet vervangen door een mechanische structuur die de structuur van het menselijk lichaam nabootst? Ingenieurs van Kairos Autonomi hebben dit pad gevolgd door een optionele Pronto4 Uomo-robotkit te maken die in tien minuten op een standaardmachine kan worden geïnstalleerd om afstandsbediening en GPS-begeleiding te bieden. Het systeem werd in 2013 getoond, weegt slechts 25 kg en is op te vouwen tot een koffer. De metalen structuur simuleert menselijke bewegingen, twee "benen" trappen op het rem- en gaspedaal en de "hand" op de kruiskoppelingen draait het stuur. Het systeem kan worden gevoed door een standaard militaire BA5590-batterij en aangezien er geen verbinding met het boordnetwerk van het voertuig nodig is, vermindert dit de installatietijd van de kit.

De Kairos Autonomi-catalogus bevat ook de meer traditionele Pronto 4-add-on kit. Dit modulaire systeem kan een conventionele machine robotiseren, waardoor deze verschillende automatiseringsniveaus krijgt, van afstandsbediening tot semi-autonoom. Het installeren van de kit duurt minder dan vier uur. de Pronto 4-set bestaat uit verschillende modules die de rol van het "brein" vervullen door een computermodule, terwijl interfacemodules (stuurwiel, actuatoren voor rem, gas en versnelling) het mogelijk maken om deze op de machine aan te sluiten. Het systeem is verkrijgbaar in verschillende configuraties, met een totaal gewicht van ongeveer 10 kg.

Selex ES: Het bedrijf riep de hulp in van het Milanese bedrijf Hi-Tec om de risico's voor patrouilleteams te verminderen door voertuigen (waar mogelijk) te robotiseren, met name machines die minder beschermd en dus goedkoper zijn. Voor het ontwikkelde systeem, Acme (Automated Computerized Mobility Equipment) genoemd, levert Hi-Tec actuatoren, navigatiesystemen, gegevensverwerking en software, terwijl Selex infrarood- en dagzichtsystemen levert met smalle en cirkelvormige (360°) gezichtsvelden, infraroodverlichting, sensorische datasysteemanalyse en simulatoren.

Selex ES heeft nu de definitieve configuratie afgerond, met een definitief prototype dat in de herfst van 2014 wordt verwacht. Het huidige Acme-systeem, dat volledig vrij is van de beperkingen van de International Arms Trade Regulations, zou begin 2015 klaar moeten zijn voor massaproductie. Selex ES is al in gesprek met veel potentiële klanten. De interface en het aandrijfsysteem zijn in een half uur of een uur geïnstalleerd. Het stuursysteem van koolstofvezel weegt 7 kg in tegenstelling tot zijn stalen tegenhanger van 12 kg. Een stappenmotor met een koppel van 28 Nm zorgt voor toerentallen van 18 tot 180 rpm. Navigatiesensoren omvatten een ruis-immuun GPS van QinetiQ Canada met twee antennes die werken op zeven frequentiebanden (Acme is compatibel met Galileo en GLONASS), evenals een halfgeleider traagheidsmeeteenheid met een afwijking van 0,5% per uur (deze eenheid wordt gebruikt wanneer het GPS-signaal wegvalt, meestal voor een korte tijd). Een op het dak gemonteerde laserscanner zorgt voor het vermijden van obstakels. Het systeem weegt 60 kg, in de automatische modus is de maximale snelheid 40 km / u en in de externe modus adviseert het bedrijf de 100 km / u niet te overschrijden. Er moet echter worden opgemerkt dat het Acme-systeem altijd onder toezicht van de exploitant moet blijven. Het kan een vooraf bepaalde route herhalen met een nauwkeurigheid van twee centimeter met snelheidsafwijkingen tot 0,5 km/u. De gaspedaal-stappenmotor levert 14 kg kracht bij 300 mm / s. Het pneumatische systeem wordt gebruikt om de koppeling en de rem aan te drijven en levert een kracht van 60 kg bij een snelheid van 300 mm/s. Voor het Acme-systeem kunnen nieuwe gegeorefereerde kaarten (gegeorefereerd) worden gebruikt. Een geharde drukknopbedieningsconsole werd ontwikkeld toen Selex ES besloot over te gaan naar besturingssystemen in spelstijl die meer bekend zijn bij jonge soldaten. Selex ES werkt momenteel aan een programma om de afbeeldingen te "naaien" om een 360-gradenweergave te bieden, dat uiteindelijk (mogelijk eind 2015) zal worden geïmplementeerd in een 3D-helm die is ontworpen voor rijden op afstand.

Afbeelding
Afbeelding

De Acme Automated Computerized Mobility Equipment van Selex ES is onlangs geüpgraded met nieuwe sensoren. Het bedrijf werkt ook aan de ontwikkeling van nieuwe mens-machine-interfaces.

Oto Melara: Het Italiaanse bedrijf Oto Melara biedt een aanvullend systeem dat oorspronkelijk is ontwikkeld voor civiele doeleinden. De afstandsbedieningsset bevat verschillende actuatoren die het stuur, de pedalen en andere bedieningselementen kunnen bewegen. Het systeem kan in ongeveer een uur worden geïnstalleerd en verwijderd, maar Oto Melara werkt momenteel aan nieuwe systemen om in te spelen op de behoeften van het slimme transportkonvooi.

Afbeelding
Afbeelding

Het Israëlische bedrijf G-Nius, voortbouwend op de rijke ervaring die is opgedaan met de Guardium-serie robots, heeft een robotkit ontwikkeld waarmee u een grondplatform kunt transformeren in een onbemand systeem, waarvan het "brein" op de foto wordt getoond

G Nius: Naast de hierboven beschreven robotvoertuigen, heeft het Israëlische bedrijf G-Nius een nieuwe robotkit ontwikkeld waarmee u elk grondplatform kunt veranderen in een onbemand systeem met duidelijke mechanische variaties om u aan te passen aan een specifiek voertuig. Waar het vorige G-Nius-systeem uit veel black boxes bestond, bestaat het nieuwe product uit één box met daarin een functionele computer, navigatiebox, video/audiosysteem en stroomverdeelkast.

Standaardsensoren omvatten ongekoelde warmtebeeldcamera's voor dag / nacht, camera's aan de achterkant en zijkant en communicatie, en het vermijden van obstakels kan worden toegevoegd. Met het systeem kunt u in vier modi met verschillende niveaus van autonomie werken. Zichtlijnwerking is gegarandeerd op een afstand van 20 km, maar voor langere afstanden kan satellietcommunicatie worden toegevoegd. De nieuwe robotiseringskit is onafhankelijk van de aangesloten apparatuur en dus kunnen alle soorten apparaten, van verkenningssystemen en geluiddempers tot wapens, op de kit worden aangesloten. G-Nius biedt zijn kit aan voor verschillende soorten platforms, van lichte wielvoertuigen tot infanteriegevechtsvoertuigen op rupsbanden.

Aanbevolen: