用于危险工作的机器人
去年12月,在英国彻特西(Chertsey)的DERA(防御评价研究局)的Land 系统部举行了机器人学专门兴趣组的会议,并且演讲了机器人学在军用和爆炸物处理中的应用。介绍了对未来智能车的预测;战场工场和机器人学;RAVEN爆炸物处理系统;用于机器人学的立体视觉和虚拟现实;和爆炸物处理方面的三篇文章。在午休时演示了会上评论的一些系统。
导言
欢迎参加SILVER先进机器人学和智能自动化专门兴趣组的12月会议,在英国彻特西的防御评价研究局(DERA)Land系统部的David Anderson博士说明了DERA仍然是个政府组织,承包资金基本上来自政府,也从工业部门筹资。这是个很大的组织,具有约十亿英镑的营业额和1万2千个工作人员,且大部分是科学家和工程师。
DERA在压力下已经保证将它的知识更广泛地用于工业,并在为防务和非防务两种目的传送其技术经验方面有些成绩。最近,政府在DERA中建立了防御的多种经营机构,其目的是使得DERA 的技术能为中小型企业更容易利用,并且也加速在非防务市场利用防务知识。
事实上技术只是给出有利条件。在军事方面它意昧着战场上的有利条件,而在竞争环境中它意昧着获得竞争中的领先地位。
Anderson博士说,今天的装甲战车越来越象个非常复杂的电子设备和传感器系统的外围金属箱。大部分附加值是在各种传感器和电子设备上。DERA 中的各种开发技能是军事所需要和雇用的,但它们可被跨部门应用,而一个正在增长的工作部分是使用和发布信息,以更大的程度卷入研究院和工业界。
智能车
在DERA Land系统部SRP的经理Clinton Blackman推测直到2020年未来的趋势,机器人学和智能车。Blackman已涉及“机动的高级机器人学防御主动权”, 其研究在Clertsey实验室十年前就开始了。他已为“Land 作战2020” 工作, 长期的科学研究即将完成。
第一台爆炸物处理机器人“独轮手推车”(Wheel barrow)是约于1972年在彻特西度周末时发明的。它用两根绳来控制:一根控制向左,另一根控制向右。根据这一原始的想法,今天已开发出许多机械。MARDI计划的目的在于更远范围的遥控操作。设计了一个快而灵活并且携带了车载武器的全尺寸平台。关键的因素是它基于现有的“蝎”(Scorpion)军用车。它继续更进一步的实验,并研制在下世纪初可投入使用的战车。
上述的这些设计,到目前为止在军用环境方面没产生什么影响,但是却在航行智能控制和交通管理智能系统上提高了国民兴趣。若要服务于国民,需要很长时间。“独轮手推车”要10~15年远距离遥控操作也要相当长的持续时间,而且实际上还没有智能。这不只是简单的技术推动问题。为了成功,必须要有实际用户对机器人学的需求,而到目前为止,必要的条件是要有人参与循环。
DERA 已完成试图使国防部机器人学研究计划恢复生气的战略研究。考察了全球的机器人学技术之后,DERA向国防部(MOD)提出了建议,建议中涉及了大量的机器人学概念,其范围从基本的术语到未来的想法。有两个概念与机器人入厍和存储分配有关。有一个方案用于被污染的陆地和地雷区清除的艰苦工作;航空观察有两种选择:一个大型的航空器网络,它们知道何时何地返回加油等等;一个小型的灵敏机器人用于分配工作;检测留下来的人等等。
鉴于新概念离能达到生产的时间太长,DERA探求了大量适当成熟的技术,它们不再需要冗长的形容,并可望在2010年至2030年间获得成果。其中有些是很有意义的,包括从任何事物中能识别出人来。有些同事已发现一些类似的蛾,它们只能由人测到所发出的信息素(Pheromone)。容错协同系统是另一个重要领域。加速避免碰撞也是重要的领域,特别是用于国民市场上的。
在这个研究的基础上,DERA明确建议货币投放在何处最好。该想法是,小投资会预先取得大收益。这些领域最终被确认为图像操作和分析;为各种各样的应用配置不同的技术;和协同工作,因为已认识到几个系统一起工作比之一个系统单独工作会有效得多。
北约已经研究辨别出一系列到2020年重要的关键技术领域。作为他们评价的一部分,已举行了大量的国际的“技术模拟演习讨论会”,其中有些包含了机器人学。有一个是比较大型标准的无人驾驶飞机,它具有武器携带能力,它飞得很高并具有强大的传感能力。另一个是自动机器人地面武器。它可携带导弹,可被航空递送,能在周围运动和自我隐藏,并在必要时被引爆。再就是“入门/出门自动导航器”,它能从打开的窗户飞进飞出,落在有利位置并进行观察。最后是“R2D2”型机器人哨兵。
对于未来,Blackman并不认为机器人武器能起非常重要的作用。Demining和其他的人道主义者的工作有着巨大的政治性,而且冒着工作任务中的危险日益不受欢迎。在此领域也还有更多的工作在进行着。
Blackman说,后勤学可设想是最少装饰而有意义的学科,而且它特别重要。如果你在恰当的地点于恰当的时间不能得到你的装备,则会出现不幸,Balaclava战役就是个历史事例。在那儿以错误规格的炮弹提供给了部队。步行不能保证越过设防地带,因此引路的智能车有了用武之地,就如同在某大型超级市场所体验的那样,它具有超越国界的导引车网络。还有个用于联接无人驾驶飞机(UAV)和地面自动车(UGV)的各种传感器进行信息收集的。
然而,Blackman预告,微电子机械系统(MEMS)超越了信息收集任务中的机器人学。它会是个硬币大小的器件,围绕着战场自动行走,具有传感器、微处理器、电源和通信手段。它不是特别准确,但是便宜,并且可大量地一起应用。
战场机器人学
陆军中校Ian Blanks谈及了顾客对地面机器人学的感受,他是国防部(MOD)中有关负责人,在执行别的一些任务时,涉及到的机器人学研究题目是实现地面系统(Land Systems)的关键。
军队关注机器人学是期望:
l提高性能和操作效能
l减少对人的危险
l由节省资源、人力或系统需求带来效益
国防部(MOD)主办的技术研讨涉及已知的技术领域,或者那些为将来远程操作和地面遥控车(RLV)系统需求的会议认为是重要的技术领域。专门领域包括远程存在和立体视觉;扩大真实性;新颖的视觉技术;图像压缩;图像处理和光流量。
扩大真实性,特别是图解目标定位能够覆盖视频图像。该领域的一些任务正开始被萨里(Surrey)大学的Pretlove博士的工作小组所完成。一个已被确认的概念是,当封闭时,对远程控制或操作人员增强地面图像是有效的。