Неструктурированная среда при проведении поисково-спасательных операций в городах представляет собой серьезную проблему для робототехнических систем. Разрушенные сооружения, частично заблокированные проходы и большое количество обломков могут сделать мобильность весьма проблематичной.
Для успешной навигации и поиска пострадавших, датчики робота должны быть способны работать в условиях полной темноты и засоренности атмосферного воздуха. И конечно, система управления таким роботом должна быть небольшой, портативной и интуитивно понятной в эксплуатации.
Кроме того, если робот пытается пробиться сквозь частично заблокированную конструкцию, стабильность этой конструкции может быть поставлена под угрозу. Любой робот, перемещающийся в такой среде, должен оказывать как можно меньшее воздействие на конструкции, в которых он перемещается.
Недавно была разработана серия миниатюрных роботов под названием Scouts, созданных для конкурса роботов на выставке IJCAI. Некоторые преимущества использования небольших роботов заключаются в том, что они легковесны и оказывают минимальное влияние на целостность конструкции участка, через который они проходят.
Основным недостатком маленьких роботов является то, что из-за ограниченного клиренса они могут быть не в состоянии перемещаться по всем проходам. Другими недостатками их маленьких размеров являются ограниченное пространство для размещения датчиков и компьютеров, а также короткое время работы от батареи.
Робот-скаут
Роботы-скауты - это миниатюрные мобильные роботы длиной 11 см и диаметром 4 см. Они способны преодолевать гладкие поверхности с помощью двух дифференциально управляемых колес и могут преодолевать препятствия высотой 20 см с помощью подпружиненных "хвостов".
Робот оснащен аналоговыми камерами, соединенными с видеопередатчиками, позволяющими передавать видеоданные спасателям.
Команды передаются на робота по цифровому радиочастотному каналу, независимому от видеоканала. Небольшие размеры роботов-скаутов ограничивают мощность их бортовых вычислительных ресурсов. Для телеуправления видеосигнал скаута транслируется оператору, который передает команды движения обратно к роботу. Для автономного управления эти видеоданные могут быть получены и оцифрованы на рабочей станции для обработки.
При благоприятных условиях, в которых большинство структур все еще нетронуты, дополнительная надежность может быть достигнута за счет задействования нескольких скаутов. Если один робот застрял или отключился, другой робот может продолжить работу там, где остановился первый.
Управление роботом
Для обеспечения телеуправления роботами-скаутами был разработан портативный контроллер. Этот контроллер содержит командную радиостанцию и видеоприемник и позволяет оператору посылать команды на привод скаута.
Видеоданные принимаются контроллером и отображаются оператору на дисплее. Внутренние батареи обеспечивают бесперебойную работу скаута в течение нескольких часов.
Данный интерфейс не позволяет скаутам работать автономно, так как нет возможности оцифровывать и обрабатывать видеоматериалы в настоящем времени.
Поскольку скауты не были протестированы в подобной среде до того, как были использованы на IJCAI, они не были включены в конкурс. Вместо этого они приняли участие в выставке и получили разрешение работать на арене, когда другие роботы не участвовали в соревнованиях.
На соревнованиях, основной проблемой для их мобильности были обломки и отверстия в полу, через которые они обычно не могли перепрыгнуть.
Кроме того, низкий клиренс робота-скаута значительно ограничивает его поле зрения, а также делает его более восприимчивым к попаданию в обломки.
Скаут, оснащенный подпружиненным грейферным крюком, может увеличить поле обзора, стреляя крючком в потолок конструкции, а затем поднимаясь вверх.
