Roboter auf Rädern!
Elektronisch gesteuerte Automatikgetriebe, elektronisch gesteuerte Drosselklappen sowie elektrisch gesteuerte Lenksysteme, die in modernen Fahrzeugen immer mehr zum Standard gehören, sind für Roboterplattform-Entwickler himmlisches Manna. Tatsächlich lassen sich die Steuersignale nun problemlos in die bestehenden Verarbeitungseinheiten dieser Maschinen integrieren, so dass die bisher benötigten sperrigen Antriebe nach und nach auf Deponien verbracht werden können
Die besonderen Vorteile solcher Systeme liegen nicht nur darin, dass sie von einer Maschine auf eine andere übertragen werden können. Letztendlich werden sie so billig, dass das „Inline-Control“-System im Wesentlichen im Fahrzeug verbleibt und einfach abgeschaltet wird, um zum normalen Gebrauch (dh der manuellen Steuerung) des Fahrzeugs zurückzukehren.
Das von Oshkosh auf der Eurosatory 2014 gezeigte M-ATV mit einem Rollenschleppnetz war mit dem Terramax-Roboter-Kit ausgestattet, dessen Sensoren in der unteren Ecke des Bildes zu sehen sind.
Eine Nahaufnahme der Dachsensoren des Terramax, die einen klaren Blick auf das, was vor uns liegt, ermöglichen, aber es wirft die Frage auf, warum die Windschutzscheiben so sauber sind!
Oschkosch: Unter den großen amerikanischen Fahrzeugherstellern ist natürlich Oshkosh Defence führend bei schweren Roboterfahrzeugen. Anfang der 2000er Jahre begann sie auf Anfrage der Defense Advanced Research Projects Agency Darpa mit der Entwicklung der TerraMax-Robotertechnologie. Nach mehreren Jahren der Entwicklung und Verbesserung wendeten das US Marine Corps Combat Laboratory und Oshkosh Defense im August 2012 die TerraMax-Technologie an, um einen Transportkonvoi zu testen, der aus fünf konventionellen Fahrzeugen und zwei unbemannten Fahrzeugen bestand. Letzterer bewegte sich im autonomen Modus, jedoch unter der Kontrolle eines Bedieners mit einer Fernbedienung. Während das Unternehmen sein Engagement gegenüber dem Office of Naval Research für ein Frachtroboterprogramm aufrechterhält, das Versorgungskonvois mit Robotermitteln ausstattet, um Feindkontakte so weit wie möglich zu eliminieren, sucht Oshkosh auch nach anderen Anwendungen für sein ständig aktualisiertes TerraMax-System….
Auf den Ausstellungen AUVSI 2014 und Eurosatory 2014 präsentierte Oshkosh das gepanzerte Fahrzeug M-ATV, das mit einem Rollschleppnetz von Humanistic Robotics ausgestattet ist, das im autonomen Modus betrieben werden kann. Die dynamische Leistung des Fahrzeugs wurde an das Schleppnetz angepasst und Oshkosh wird in den nächsten Jahren weiterhin mit der Minenräumung experimentieren. Die in Paris gezeigte Demo war mit einem auf dem Dach montierten Lidar (Laser-Locator) ausgestattet. Er gilt als primärer Sensor und ist besonders in staubigen Umgebungen effektiv und „hilft“den Radargeräten, die an jeder Ecke der Maschine installiert sind. Optoelektronische Sensoren wiederum ermöglichen es dem Bediener, klare und eindeutige visuelle Informationen über die Umgebung zu erhalten. Die Modernisierung des Systems bestand hauptsächlich in der Entwicklung und Installation eines neuen und schnelleren Computers, der die höhere Sensorauflösung verarbeiten kann, die für eine bessere Wahrnehmung der Umgebung erforderlich ist, einschließlich der Erkennung von Hindernissen und verdächtigen Objekten in Staub oder Grün, die in Das Abbiegen lässt das Auto schneller fahren (genauso wie ein Autofahrer nachts mit stärkeren Scheinwerfern schneller fahren kann). Das neue Kit verfügt über eine offene Architektur, die den problemlosen Einbau neuer Sensortypen in das TerraMax-System ermöglicht.
Lockheed Martin: Fort Hood, 14. Januar 2014. Ein Konvoi von vier Fahrzeugen, zwei Palletized Loading System Trucks, einem M915 Sattelzug und einer Humvee Eskorte durchquerte die falsche Stadt und bewältigte alle Arten von Hindernissen, einschließlich lokaler Verkehr, Fußgänger und mehr. Das Besondere an der Veranstaltung war, dass mit Ausnahme des Humvee alle Autos im Konvoi fahrerlos waren – im wahrsten Sinne des Wortes. Sie wurden mit dem optionalen Autonomous Mobility Applique System (Amas) ausgestattet, das von Lockheed Martin gemäß einem im Oktober 2012 erhaltenen Vertrag entwickelt wurde. Die Aufgabe bestand darin, ein Multi-Plattform-Kit zu entwickeln, das kostengünstige Sensoren und Steuerungssysteme kombiniert, die auf Armee- und Marinefahrzeugen installiert werden können, um den Fahrer zu entlasten oder ein vollautomatisches Fahren unter Aufsicht zu ermöglichen. Das Auto behält die Fähigkeit, manuell zu fahren, fügt jedoch Sensoren und Steuerfunktionen hinzu, die den Fahrer vor Gefahren warnen. Laut Militärstatistik werden die meisten Unfälle in Transportkonvois durch Müdigkeit und Konzentrationsverlust verursacht. Amas ist Teil des Cast-Programms (Convoy Active Safety Technology), das die Expertise von Lockheed Martin mit dem SMSS-Roboter nutzt. Die wichtigsten Sensoren bleiben hier GPS, Lidar und Radar, dazu ein Kontrollsystem, das mit einer gewissen künstlichen Intelligenz die Entscheidungsfindung sicherstellt. Eine zweite Reihe von Demonstrationstests wurde im Juni 2014 auf dem Savannah River Proving Ground des Department of Energy abgeschlossen.
Das Autonomous Mobility Applique System wird von Lockheed Martin im Rahmen des Convoy Active Safety Technology Programms entwickelt
An den Tests nahmen der unbemannte Fahrzeugführer und der Konvoi von sechs mit dem Amas-System ausgestatteten autonomen Systemen, der ihm mit Geschwindigkeiten bis zu 65 km / h folgte, teil (die Länge der Säulen wurde bei den Tests ebenfalls verdoppelt). Alle Fahrzeuge waren mittelschwere und schwere Lkw der FMTV-Familie: ein MTVR, zwei PLS, zwei M915 Zugmaschinen und ein HET Weitere Sicherheitstests wurden im Juli 2014 durchgeführt, gefolgt von einer Leistungsdemonstration im Juli-August 2014.
Mira: Das britische Unternehmen Mira ist spezialisiert auf fortschrittliche Fahrzeuge und Systeme, einschließlich Robotik. Das Unternehmen hat einen plattformunabhängigen Satz von Mace (Mira Autonomous Control Equipment - Miras autonome Steuerungsausrüstung) entwickelt, die in praktisch jede Bodenplattform integriert werden können, um das erforderliche Maß an Autonomie (Fern-, halbautonomer und autonomer Modus) zu erreichen. je nach Bedarf des Kunden. Mace wurde auf verschiedenen Fahrzeugen installiert, um seine Anwendungsmöglichkeiten zu demonstrieren (Lösungen basierend auf Sherpa- und Land Rover-Fahrzeugen für die logistische Unterstützung abgesessener Infanterie, während ein Fahrzeug mit Guardsman-Überwachungskit basierend auf dem Mace-Kit als 4x4-Perimeter-Sicherheitsplattform funktionierte)…
Das von der britischen Firma Mira entwickelte plattformunabhängige Robotik-Kit Mace wurde in Afghanistan auf Land Rover-Fahrzeugen zum Aufspüren von gerichteten Landminen eingesetzt.
Eine der derzeit in der Praxis umgesetzten MACE-Lösungen ist das System „Project Panama“, das als unbemannter Komplex zur Kontrolle und Räumung von Routen arbeitet. Das System ist seit 2011 in Afghanistan im Einsatz, dient der Bombendetektion und basiert auf dem Geländewagen Snatch Land Rover (SN2). Das Panama-Fahrzeug wird im Remote- und autonomen Modus bei Reichweiten von bis zu 20 km eingesetzt, um maximale Personensicherheit zu gewährleisten. Mitte Juni 2014 gab die britische Armee bekannt, dass Panama bis 2030 im Dienst bleiben wird, und Mira garantiert die Weiterentwicklung ihrer MACE-Technologieplattform. Auf der AUVSI präsentierte Mira seine Fähigkeiten bei der Straßeninspektion; Nach mehrjähriger Nutzung von Lidar und Radar liegt der Fokus des neuen Systems auf der Detektion von verdächtigen Objekten durch technisches Sehen. Dies hängt nicht nur mit den Kosten zusammen – ein Vision-Erkennungssystem kostet eine Größenordnung weniger als ein LIDAR-basiertes System – sondern auch, weil die Verwendung zusätzlicher Sensortypen die Übertragung zusätzlicher Daten an das System ermöglicht und somit die Zuverlässigkeit erhöht und Genauigkeit.
Ruag: Auch das Schweizer Unternehmen Ruag Defence arbeitet an einem Bausatz, der traditionelle Fahrzeuge in Fahrzeuge mit kontrollierter Autonomie verwandelt. Der Bausatz hieß Vero (Vehicle Robotics) und wurde erstmals im Frühjahr 2012 an Bord eines leichten Panzerfahrzeugs GDELS Eagle 4 gezeigt. Das System wurde auf der Eurosatory 2014 im Fernsteuerungsmodus gezeigt, es ist auch in der Lage, einer vorgeplanten Route zu folgen, angezeigt durch aufeinanderfolgende Koordinaten. Im Vergleich zum 2012 gezeigten Auto, das nur mit Fernbedienung funktionierte, hatte das Auto auf der Messe in Paris eine Reihe von Hindernisvermeidungssensoren vorn installiert. Links und rechts des Stoßfängers wurden zwei Lidare installiert (die schließlich auf die Motorhaube übertragen werden, um Verzerrungen durch aufsteigenden Staub zu reduzieren), und das Radar wurde in der Mitte des Stoßfängers mit einem weiteren Gerät rechts davon installiert, genannt der "spezielle optische Sensor" der Firma.
Laut Ruag Defense sind mehrere Monate Testzeit erforderlich, um die Soft- und Hardware zu qualifizieren. Derzeit ist das Vero-Kit in zwei weiteren Militärfahrzeugen integriert, deren Modelle nicht bekannt gegeben werden. Und 2015 wird das System auf einer reinen Roboterplattform mit einem Gewicht von rund drei Tonnen installiert, wobei die Wahl zwischen Raupen und Rädern noch nicht getroffen ist. Ruag befindet sich in Gesprächen mit Partnern und muss sich noch entscheiden, ob es sein Vero-System auf einer bestehenden oder speziell entwickelten Plattform installieren wird.
Der Roboterkomplex Ground Unmanned Support Surrogate wurde von Torc Robotics basierend auf dem Polaris MVRS700 6x6 Chassis entwickelt.
Das Schweizer Unternehmen Ruag arbeitet an seinem Vero-Kit, das aktuell auf dem GDELS Eagle 4 verbaut ist. Einige der Sensoren sind auf dem Dach, einige auf dem Stoßfänger verbaut.
Torc-Robotik: Das amerikanische Unternehmen, ein Spezialist für Roboterlösungen für die Bereiche Militär, Bergbau, Maschinenbau und Landwirtschaft, arbeitet derzeit im Rahmen des Marine Corps Ground Unmanned Support Surrogate (Guss)-Programms. Torc Robotics ist seit 2010 an der Entwicklung eines leichten Fahrzeugs beteiligt, das in der Lage ist, Truppen unter Kampfbedingungen selbstständig mit Nachschub zu versorgen, Schiffsgüter zu transportieren oder Verwundete zu evakuieren. Mit Hilfe von Robotermodulen hat Torc Robotics vier Polaris M VRS700 6x6 Buggys in Roboterfahrzeuge verwandelt, die eine Last von etwa 900 kg tragen können.
Das AutoNav-Modul ist ein Schlüsselelement, um ein Roboterfahrzeug mit drei verschiedenen Betriebsmodi zu erstellen: Punkt-zu-Punkt-Navigation, Follow me und Remote. Die Schnittstelle ist ein tragbares WaySight-Gerät, das es dem Bediener ermöglicht, den Betriebsmodus auszuwählen sowie die Maschine entweder zu steuern oder zu überwachen. Diese Technologie wurde dann verfeinert und auf den M1161 Growler übertragen, das vom Marine Corps gewählte Fahrzeug für den Transport im V-22 Osprey Tiltrotor. Das Programm ist derzeit als Guss AITV (Autonomous Internally Transportable Vehicle) bekannt. Das Sensor-Kit umfasst ein Trägheitsnavigationssystem, Kameras und Lidar. Es wurde erstmals während der Übung Rimpac 2014 auf Hawaii im Juni in realen Übungen getestet und zeigte seinen praktischen Wert bei der Evakuierung von Verwundeten und bei der Entlastung der Infanterie. Nach der Übung wurde die Notwendigkeit einiger technologischer Verbesserungen festgestellt. Das zusätzliche modulare System des Unternehmens wurde auch verwendet, um das Robotic Assault Zone Terminal Evaluation Kit zu entwickeln, das in der Lage ist, potenzielle Bodenheterogenitäten auf den Start- und Landebahnen zu bewerten, um das Risiko für spezielle Teams von Minenvermessern, die die Start- und Landebahnen inspizieren, zu reduzieren. Das Kit verwendet viele der für das Guss-Robocar entwickelten Technologien und wird auf einem Polaris LTATV-Fahrzeug installiert, das mit einem Mosquito-Bodenprobenehmer von MDA ausgestattet ist.
Polaris LTATV-Roboterfahrzeug ausgestattet mit Robotic Assault Zone Terminal Evaluation Kit mit MDA Mosquito Soil Sampler (rechts in Arbeitsposition)
Polaris-Fahrzeuge wurden kürzlich von der Darpa Defense Advanced Research Projects Agency ausgewählt, um an der Robotics Challenge teilzunehmen, bei der Katastrophenhilfeszenarien unterschiedlicher Herkunft simuliert werden. Die Polaris Ranger XP 900 EPS-Fahrzeuge, die als Fahrzeug für Roboterfahrer dienen sollten, wurden mit Roboter-Kits ausgestattet und implementierten auch die SafeStop Electronic Throttle Kill- und Brake Actuation-Technologie, die es ermöglichte, die Mobilität der Fahrzeuge auf dem Testgelände zu gewährleisten zur Modellierung von Naturkatastrophen und vom Menschen verursachten Katastrophen. Auf einer Plattform mit einer Tragfähigkeit von 453 kg wurde ein Stromversorgungssystem für den Roboter installiert, im Inneren der Kabine eine Werkbank und eine neigungsverstellbare Lenksäule, um den Robotern ausreichend Platz für die Arbeit mit der Maschine zu bieten.
Polaris Defense denkt bei der Entwicklung ihrer Maschinen zunehmend an "Robotisierung". Sein Ranger XP 900 EPS wurde von Darpa ausgewählt, um an einem Roboterplattform-Wettbewerb teilzunehmen, der eine Katastrophenhilfe simuliert.
Torc Robotics nutzte die Erfahrungen aus dem Guss-Programm, um ein M1161-Fahrzeug zu robotisieren, das in einem Osprey-Tiltrotor transportiert wurde. Das resultierende Guss AITV-System wurde bei der Übung Rimpac 2014 demonstriert
Das Kairos Pronto4 Uomo ist ein Add-on-Kit, das der menschlichen Funktionalität sehr ähnelt. Es kann in wenigen Minuten in der Kabine eines Standard-Menschenfahrzeugs installiert werden
Kairos-Autonomie: Warum nicht den Treiber durch eine mechanische Struktur ersetzen, die die Struktur des menschlichen Körpers nachahmt? Die Ingenieure von Kairos Autonomi sind diesem Weg gefolgt, indem sie ein optionales Pronto4 Uomo-Roboterkit entwickelt haben, das in zehn Minuten auf einer Standardmaschine installiert werden kann, um Fernsteuerung und GPS-Führung bereitzustellen. Das System wurde 2013 gezeigt, es wiegt nur 25 kg und lässt sich zu einem Koffer zusammenfalten. Die Metallstruktur simuliert menschliche Bewegungen, zwei „Beine“betätigen Brems- und Gaspedal, die „Hand“an den Kreuzgelenken dreht das Lenkrad. Das System kann mit einer standardmäßigen militärischen BA5590-Batterie betrieben werden und da keine Verbindung zum Bordnetz des Fahrzeugs erforderlich ist, reduziert dies die Installationszeit des Kits.
Der Kairos Autonomi-Katalog enthält auch das traditionellere Pronto 4 Add-on-Kit. Dieses modulare System kann eine konventionelle Maschine robotisieren und ihr verschiedene Automatisierungsgrade verleihen, von ferngesteuert bis halbautonom. Die Installation des Kits dauert weniger als vier Stunden. Das Set Pronto 4 besteht aus mehreren Modulen unter der Rolle des "Gehirns", das von einem Computermodul übernommen wird, während Schnittstellenmodule (Lenkrad, Aktuatoren für Bremse, Gas und Gangschaltung) die Verbindung mit der Maschine ermöglichen. Das System ist in verschiedenen Konfigurationen mit einem Gesamtgewicht von ca. 10 kg erhältlich.
Selex ES: Das Unternehmen nahm die Hilfe der Mailänder Firma Hi-Tec in Anspruch, um die Risiken für Patrouillenteams durch die Roboterisierung von Fahrzeugen (wo möglich) zu verringern, insbesondere von weniger geschützten und daher billigeren Maschinen. Für das entwickelte System mit der Bezeichnung Acme (Automated Computerized Mobility Equipment) liefert Hi-Tec Aktuatoren, Navigationssysteme, Datenverarbeitung und Software, während Selex Infrarot- und Tagessichtsysteme mit engen und kreisförmigen (360°) Sichtfeldern, Infrarotbeleuchtung liefert, sensorische Datensystemanalyse und Simulatoren.
Selex ES hat nun die endgültige Konfiguration abgeschlossen, ein endgültiger Prototyp wird im Herbst 2014 erwartet. Das aktuelle Acme-System, das völlig frei von den Beschränkungen der Internationalen Waffenhandelsbestimmungen ist, soll Anfang 2015 serienreif sein. Selex ES ist bereits mit vielen potenziellen Kunden in Gesprächen. Die Schnittstelle und das Antriebssystem sind in einer halben oder einer Stunde installiert. Das Lenksystem aus Kohlefaser wiegt 7 kg im Gegensatz zu seinem 12 kg schweren Gegenstück aus Stahl. Ein Schrittmotor mit einem Drehmoment von 28 Nm sorgt für Drehzahlen von 18 bis 180 U/min. Zu den Navigationssensoren gehören ein rauschunempfindliches GPS von QinetiQ Canada mit zwei Antennen, die auf sieben Frequenzbändern arbeiten (Acme ist mit Galileo und GLONASS kompatibel) sowie eine Halbleiter-Trägheitsmesseinheit mit einer Abweichung von 0,5% pro Stunde (diese Einheit wird verwendet.) wenn das GPS-Signal verloren geht, normalerweise für kurze Zeit). Ein auf dem Dach montierter Laserscanner sorgt für die Hindernisvermeidung. Das System wiegt 60 kg, im Automatikmodus beträgt die Höchstgeschwindigkeit 40 km / h, und im Remote-Modus rät das Unternehmen, 100 km / h nicht zu überschreiten. Es ist jedoch zu beachten, dass das Acme-System immer unter der Aufsicht des Betreibers bleiben muss. Es ist in der Lage, eine vorgegebene Route mit einer Genauigkeit von zwei Zentimetern mit Geschwindigkeitsabweichungen von bis zu 0,5 km / h zu wiederholen. Der Gas-Schrittmotor liefert 14kg Kraft bei 300mm/s. Das pneumatische System dient zum Antrieb von Kupplung und Bremse und liefert eine Kraft von 60 kg bei einer Geschwindigkeit von 300 mm / s. Für das Acme-System können neue georeferenzierte Karten (georeferenziert) verwendet werden. Eine gehärtete Drucktasten-Bedienkonsole wurde entwickelt, als Selex ES beschloss, sich auf spielähnliche Steuersysteme zu begeben, die jungen Soldaten vertrauter sind. Selex ES arbeitet derzeit an einem Programm zum "Zusammenfügen" der Bilder, um eine 360-Grad-Ansicht zu ermöglichen, die schließlich (möglicherweise bis Ende 2015) in einem 3D-Helm für das Fernfahren implementiert werden soll.
Acme Automated Computerized Mobility Equipment von Selex ES wurde kürzlich mit neuen Sensoren aufgerüstet. Darüber hinaus arbeitet das Unternehmen an der Entwicklung neuer Mensch-Maschine-Schnittstellen.
Oto Melara: Das italienische Unternehmen Oto Melara bietet ein zusätzliches System an, das ursprünglich für zivile Zwecke entwickelt wurde. Das Fernbedienungs-Kit enthält mehrere Aktuatoren, die das Lenkrad, die Pedale und andere Bedienelemente bewegen können. Das System kann in etwa einer Stunde installiert und entfernt werden, aber Oto Melara arbeitet derzeit an neuen Systemen, um den Anforderungen des intelligenten Transportkonvois gerecht zu werden.
Das israelische Unternehmen G-Nius hat auf der Grundlage der reichen Erfahrung mit der Guardium-Roboterserie einen Roboterbausatz entwickelt, mit dem Sie eine Bodenplattform in ein unbemanntes System verwandeln können, dessen "Gehirn" auf dem Foto zu sehen ist
G-Nius: Zusätzlich zu den oben beschriebenen Roboterfahrzeugen hat das israelische Unternehmen G-Nius einen neuen Roboterbausatz entwickelt, mit dem Sie jede Bodenplattform in ein unbemanntes System mit offensichtlichen mechanischen Variationen verwandeln können, um sich an ein bestimmtes Fahrzeug anzupassen. Während das bisherige G-Nius-System aus vielen Blackboxen bestand, besteht das neue Produkt aus einer Box, die einen funktionsfähigen Computer, Navigationsbox, Video-/Audiosystem und Stromverteilerbox beinhaltet.
Zu den Standardsensoren gehören ungekühlte Tag/Nacht-Wärmebildkameras, Rück- und Seitenkameras und Kommunikation, und eine Hindernisvermeidung kann hinzugefügt werden. Das System ermöglicht es Ihnen, in vier Modi mit unterschiedlichen Autonomiestufen zu arbeiten. Der Sichtlinienbetrieb ist bei einer Entfernung von 20 km garantiert, aber für größere Entfernungen kann Satellitenkommunikation hinzugefügt werden. Das neue Robotisierungs-Kit ist unabhängig von der angeschlossenen Ausrüstung, und somit können alle Arten von Geräten, von Aufklärungssystemen über Schalldämpfer bis hin zu Waffen, an das Kit angeschlossen werden. G-Nius bietet seinen Bausatz für verschiedene Arten von Plattformen an, von leichten Radfahrzeugen bis hin zu Schützenpanzern auf Ketten.
