用于危險工作的機器人
去年12月,在英國徹特西(Chertsey)的DERA(防御評價研究局)的Land 系統部舉行了機器人學專門興趣組的會議,并且演講了機器人學在軍用和爆炸物處理中的應用。介紹了對未來智能車的預測;戰場工場和機器人學;RAVEN爆炸物處理系統;用于機器人學的立體視覺和虛擬現實;和爆炸物處理方面的三篇文章。在午休時演示了會上評論的一些系統。
導言
歡迎參加SILVER先進機器人學和智能自動化專門興趣組的12月會議,在英國徹特西的防御評價研究局(DERA)Land系統部的David Anderson博士說明了DERA仍然是個政府組織,承包資金基本上來自政府,也從工業部門籌資。這是個很大的組織,具有約十億英鎊的營業額和1萬2千個工作人員,且大部分是科學家和工程師。
DERA在壓力下已經保證將它的知識更廣泛地用于工業,并在為防務和非防務兩種目的傳送其技術經驗方面有些成績。最近,政府在DERA中建立了防御的多種經營機構,其目的是使得DERA 的技術能為中小型企業更容易利用,并且也加速在非防務市場利用防務知識。
事實上技術只是給出有利條件。在軍事方面它意昧著戰場上的有利條件,而在競爭環境中它意昧著獲得競爭中的領先地位。
Anderson博士說,今天的裝甲戰車越來越象個非常復雜的電子設備和傳感器系統的外圍金屬箱。大部分附加值是在各種傳感器和電子設備上。DERA 中的各種開發技能是軍事所需要和雇用的,但它們可被跨部門應用,而一個正在增長的工作部分是使用和發布信息,以更大的程度卷入研究院和工業界。
智能車
在DERA Land系統部SRP的經理Clinton Blackman推測直到2020年未來的趨勢,機器人學和智能車。Blackman已涉及“機動的高級機器人學防御主動權”, 其研究在Clertsey實驗室十年前就開始了。他已為“Land 作戰2020” 工作, 長期的科學研究即將完成。
第一臺爆炸物處理機器人“獨輪手推車”(Wheel barrow)是約于1972年在徹特西度周末時發明的。它用兩根繩來控制:一根控制向左,另一根控制向右。根據這一原始的想法,今天已開發出許多機械。MARDI計劃的目的在于更遠范圍的遙控操作。設計了一個快而靈活并且攜帶了車載武器的全尺寸平臺。關鍵的因素是它基于現有的“蝎”(Scorpion)軍用車。它繼續更進一步的實驗,并研制在下世紀初可投入使用的戰車。
上述的這些設計,到目前為止在軍用環境方面沒產生什么影響,但是卻在航行智能控制和交通管理智能系統上提高了國民興趣。若要服務于國民,需要很長時間。“獨輪手推車”要10~15年遠距離遙控操作也要相當長的持續時間,而且實際上還沒有智能。這不只是簡單的技術推動問題。為了成功,必須要有實際用戶對機器人學的需求,而到目前為止,必要的條件是要有人參與循環。
DERA 已完成試圖使國防部機器人學研究計劃恢復生氣的戰略研究??疾炝巳虻臋C器人學技術之后,DERA向國防部(MOD)提出了建議,建議中涉及了大量的機器人學概念,其范圍從基本的術語到未來的想法。有兩個概念與機器人入厙和存儲分配有關。有一個方案用于被污染的陸地和地雷區清除的艱苦工作;航空觀察有兩種選擇:一個大型的航空器網絡,它們知道何時何地返回加油等等;一個小型的靈敏機器人用于分配工作;檢測留下來的人等等。
鑒于新概念離能達到生產的時間太長,DERA探求了大量適當成熟的技術,它們不再需要冗長的形容,并可望在2010年至2030年間獲得成果。其中有些是很有意義的,包括從任何事物中能識別出人來。有些同事已發現一些類似的蛾,它們只能由人測到所發出的信息素(Pheromone)。容錯協同系統是另一個重要領域。加速避免碰撞也是重要的領域,特別是用于國民市場上的。
在這個研究的基礎上,DERA明確建議貨幣投放在何處最好。該想法是,小投資會預先取得大收益。這些領域最終被確認為圖像操作和分析;為各種各樣的應用配置不同的技術;和協同工作,因為已認識到幾個系統一起工作比之一個系統單獨工作會有效得多。
北約已經研究辨別出一系列到2020年重要的關鍵技術領域。作為他們評價的一部分,已舉行了大量的國際的“技術模擬演習討論會”,其中有些包含了機器人學。有一個是比較大型標準的無人駕駛飛機,它具有武器攜帶能力,它飛得很高并具有強大的傳感能力。另一個是自動機器人地面武器。它可攜帶導彈,可被航空遞送,能在周圍運動和自我隱藏,并在必要時被引爆。再就是“入門/出門自動導航器”,它能從打開的窗戶飛進飛出,落在有利位置并進行觀察。最后是“R2D2”型機器人哨兵。
對于未來,Blackman并不認為機器人武器能起非常重要的作用。Demining和其他的人道主義者的工作有著巨大的政治性,而且冒著工作任務中的危險日益不受歡迎。在此領域也還有更多的工作在進行著。
Blackman說,后勤學可設想是最少裝飾而有意義的學科,而且它特別重要。如果你在恰當的地點于恰當的時間不能得到你的裝備,則會出現不幸,Balaclava戰役就是個歷史事例。在那兒以錯誤規格的炮彈提供給了部隊。步行不能保證越過設防地帶,因此引路的智能車有了用武之地,就如同在某大型超級市場所體驗的那樣,它具有超越國界的導引車網絡。還有個用于聯接無人駕駛飛機(UAV)和地面自動車(UGV)的各種傳感器進行信息收集的。
然而,Blackman預告,微電子機械系統(MEMS)超越了信息收集任務中的機器人學。它會是個硬幣大小的器件,圍繞著戰場自動行走,具有傳感器、微處理器、電源和通信手段。它不是特別準確,但是便宜,并且可大量地一起應用。
戰場機器人學
陸軍中校Ian Blanks談及了顧客對地面機器人學的感受,他是國防部(MOD)中有關負責人,在執行別的一些任務時,涉及到的機器人學研究題目是實現地面系統(Land Systems)的關鍵。
軍隊關注機器人學是期望:
l提高性能和操作效能
l減少對人的危險
l由節省資源、人力或系統需求帶來效益
國防部(MOD)主辦的技術研討涉及已知的技術領域,或者那些為將來遠程操作和地面遙控車(RLV)系統需求的會議認為是重要的技術領域。專門領域包括遠程存在和立體視覺;擴大真實性;新穎的視覺技術;圖像壓縮;圖像處理和光流量。
擴大真實性,特別是圖解目標定位能夠覆蓋視頻圖像。該領域的一些任務正開始被薩里(Surrey)大學的Pretlove博士的工作小組所完成。一個已被確認的概念是,當封閉時,對遠程控制或操作人員增強地面圖像是有效的。