Юный техник, 2005 № 01 - страница 5
Многие из представленных на гонке аппаратов оказались похожи на обыкновенные или специальные автомобили со сложной аппаратурой в кабине. Но были и исключения: например, одна из команд представила на соревнование шестиколесный робот, а другая — самоуправляемый мотоцикл.
Из 86 команд, первоначально пожелавших участвовать в гонке, жюри отобрало только 25. Из них на заключительном этапе соревнований на старт вышли 15. Среди участников наряду с представителями таких серьезных учреждений, как, например, Институт робототехники Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге, были и ученики одной из калифорнийских школ.
Фаворит гонки — красный Sandstorm («Песчаная буря») на базе внедорожника Hummer М998.
Собственно, соревнование под громким названием «Большой вызов» состоит из двух этапов. Первый из них — это квалификационный заезд. Здесь роботы должны продемонстрировать способность самостоятельно передвигаться и объезжать различные естественные и рукотворные препятствия — овраги, водные преграды, линии электропередачи… От машин требуется умение двигаться по дорогам с разным покрытием, поскольку на протяжении главной трассы соревнований, помимо асфальтированных, есть грунтовые, песчаные и каменистые отрезки дорог.
Аппараты, прошедшие испытание на прочность, выносливость и сообразительность, смогли принять участие в главной гонке.
Хотя основной упор был сделан на умение ориентироваться и правильно выбирать маршрут, «физическая» выносливость, а точнее, возможность быстрого передвижения и маневрирования, а также способность «выживать» в тяжелых условиях тоже очень важны. Поэтому неудивительно, что прототипами гонщикам послужили гражданские и военные внедорожники.
Так, например, команда Университета штата Огайо Team Теггашах установила два радара, шесть видеокамер и четыре лазерных сканера на огромном трехосном грузовике. Однако увеличение количества датчиков может и навредить: каждый из них посылает мощный поток информации, и компьютеры робота могут не справиться с ее обработкой. Поскольку машина подпрыгивает и трясется, результаты локационных обзоров могут показаться роботу противоречивыми и сбить его с толку. К тому же совсем не просто объединить данные от воспринимающих устройств разных типов: лазерные сканеры генерируют облака точек, радары выдают прямоугольные отметки, а стереокамера формирует так называемую карту несоответствий. Нужно быть очень осмотрительным, чтобы совместить достоинства датчиков, а не их недостатки.
Карта трассы гонки.
Среди лидеров, как уже говорилось, числилась команда из питтсбургского Университета Карнеги-Меллона под предводительством профессионального конструктора роботов Уильяма Уиттейкера, выставившая на старт красный четырехколесный Sandstorm («Песчаная буря») на базе внедорожника Hummer М998.
Сделать автомобиль-робот не так уж сложно, считает руководитель команды. В Институте робототехники Уиттейкеру уже приходилось строить самоуправляющиеся машины для разбора завалов, уборки урожая, составления карт горных выработок и поиска метеоритов в Антарктиде. Под его же руководством были построены два самоходных робота для обследования вулканов. Однако он прекрасно понимал, что оснастить вездеход необходимым оборудованием — лишь часть дела. Главное отладить приборы так, чтобы в пути не было сбоев.
Кроме того, чтобы выиграть, Sandstorm должен двигаться со средней скоростью не менее 10 м/с (36 км/ч), т. е. примерно в 10 раз быстрее экспериментальных роботов, созданных в ходе четырехлетней программы DARPA по разработке наземных транспортных средств, функционирующих без вмешательства человека.
На схеме Sandstorm цифрами обозначены:
>1 — видеопроцессор; 2 — стереокамера; 3 — лазер дальней зоны; 4 — пневмопривод; 5 — антенна радара; 6 — лазер ближней зоны; 7 — ограждение радиатора; 8 — амортизатор; 9 — электронный блок; 10 — дизель-генератор для питания оборудования; 11 — сверхточный измеритель пройденного расстояния; 12 — компьютер управления; 13 — навигационный компьютер; 14 — компьютеры принятия решений; 15 — винтовые пружины и амортизаторы;
