Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 01

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 Sandstormцифрами 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; 16— лазер ближней зоны задней полусферы; 17— антенны GPS-системы.

Тем не менее, 30 апреля 2003 года в конференц-зале Института робототехники Университета Карнеги-Меллона встал высокий человек и заявил: «Разрешите представиться: Уиттейкер, директор Центра полевой робототехники. Я намерен возглавить одну из команд и привести ее к победе в Лас-Вегасе. Добровольцев прошу подойти ко мне»…

Из нескольких десятков записавшихся энтузиастов предстартовую гонку выдержали лишь 14 человек. Последние недели им пришлось работать буквально сутками, мерзнуть и мокнуть во время полевых испытаний. Причем, Уиттейкер прекрасно понимал, что шансов выиграть у команды не так уж много. Даже саму возможность того, что Sandstorm просто доедет до финиша, он никогда не оценивал выше, чем в 40 процентов.

И он оказался прав. До финиша 350-километрового маршрута не добрался ни один из участников. Все они по тем или иным причинам были вынуждены остановиться.

Наш герой Sandstorm , например, попросту заплутал в пустыне и не смог прибыть к финишу в указанный срок. Впрочем, здесь, как и в Олимпийских играх, участие куда важнее победы, заявил Уиттейкер по окончании соревнований. И, похоже, не один он так считает. Когда профессор спросил свою «Красную команду», кто хочет продолжить участие в соревнованиях на следующий год, руки подняли все.

В. ЧЕТВЕРГОВ

Еще один участник гонки шестиколесный Terrahawks.

…Картинка на экране компьютерного монитора будто показывает игрушечную страну. Вот домики, похожие на кукольные, между ними вьется дорога среди деревьев. А через поля шагают опоры ЛЭП — линии электропередачи. При желании можно увидеть даже, насколько провисают провода между опорами.

И это еще что! На электронных картах, создаваемых сотрудниками Центра экологического и техногенного мониторинга, отчетливо видно даже то, что находится не на земле, а под землей — например, нитки нефте- и газопроводов.

— Не так давно наш центр, к примеру, работал над проектами строительства трубопровода от Байкала (Ангарск) до Тихого океана (Находка), — пояснил заместитель генерального директора центра Ceргей Корсей. — Протяженность трассы более 2500 километров, рельеф и условия строительства чрезвычайно сложные. Центр собрал исчерпывающую информацию из самых различных источников: получил и обработал космические сканерные снимки местности, сделал цифровую аэрофотосъемку, провел воздушное лазерное сканирование. Затем данные дешифрировали, проанализировали и создали математическую модель местности…

В итоге заказчик получил автоматизированную геоинформационную систему, причем планы местности имеют трехмерное изображение. Так что на плане какого-нибудь города, к примеру, нетрудно выяснить, кроме всего прочего, и этажность, высоту того или иного дома.

При прокладке же трубопроводов такая методика позволяет учитывать более 300 факторов, осложняющих строительство, и сравнить между собой разные варианты трасс, выбрав в итоге оптимальную. Экономический эффект огромный. Только на одном участке в Прибайкалье длиной в 120 км экономия составила около 12 % стоимости всего проекта. А он, между прочим, «тянет» на 2,6 млрд. долларов.

Заодно специалисты решили и такой сложный вопрос: как проложить трассу в Прибайкалье, чтобы трубопровод не прошел по водосборным бассейнам множества больших и малых рек, впадающих в Байкал? А потребовалось на это два… часа.

Создание электронного плана трассы — это, конечно, лишь начало дела. После того как она построена, за нею надо постоянно следить — нет ли где утечки? Эту работу тоже можно вести с помощью самой современной техники.