Как Работи Трошачката

{h1}

Crusher е безпилотен наземно превозно средство, финансирано от darpa и проектирано от националния инженерен център по роботика на carnegie mellon. Научете какво може да направи.

Crusher направи своя дебют в истински стил на чудовище-камион: Двата прототипа влязоха в сграда на университета в Карнеги Мелън, за да излъчват музика и мигащи светлини. Една трошачка стоеше, докато колегата й продължаваше да се преобръща и да смазва купчини коли, които биха накарали повечето камиони-чудовища да се изправят с опашки между краката си. Дробилката не е типичен камион. Той може да шофира точно над 4-футова вертикална стена, докато превозва 8 000 паунда товари.

Дробилката е ан безпилотен наземно превозно средство (UGV), финансиран от DARPA и проектиран от Националния инженерен център по роботика на Карнеги Мелън (Nrec). Тласъкът на проекта Crusher - който се основава на друг проектиран от NREC UGV, наречен Spinner (Crusher понякога се нарича Версия 2.0) - в голяма степен е тяга на всички финансирани от военните изследвания и разработки в света на UGV в момента: повишени способности за възприемане, автономност и здравина. Американската армия би искала малко неща повече от безпилотен, безшумен танк, който може да носи неограничен полезен товар, да се защитава от врага и да се движи безпрепятствено през терен, който ще накара Hummer да се завие във фетално положение.

Crusher вероятно никога няма да види масово производство. Цената би била твърде висока (дизайнерите дори не цитират число). Той е проектиран като функциониращ прототип за тестване на различни технологии, които NREC разработва като част от програма, наречена УПИ.

UPI означава Uназемно бойно превозно средство PerceptOR (извън пътя) азntegration, програма, финансирана от DARPA, която обхваща експерименти за „оценка на възможностите на широкомащабни безпилотни наземни превозни средства (UGV), работещи автономно в широк спектър от сложни терени извън пътя“ [ref]. 6.5-тонната трошачка тежи близо 30 процента по-малко от Spinner и може да превозва повече товари. Единственото нещо, което NREC остави от ъпгрейда на Spinner, е способността да се държи на Truckin ', ако е обърнат с главата надолу. Никаква дума за това, защо тази готина функция изчезна, макар логиката да предполага, че е било да се направят някои от другите модернизирани функции на Crusher или да се намали способността за висока цена, която може да не е от решаващо значение за основната мисия на UPI.

И така, какво може да направи Crusher?

  • Това е безпилотно превозно средство, предназначено основно за разузнавателни и поддържащи роли, а липсата на човешки екипаж позволява нови подходи за създаване на здрав и гъвкав автомобил, който може да носи огромни полезни товари. Например, Crusher може да се откаже от броня при определени обстоятелства, така че да носи повече запаси.
  • В крайна сметка Crusher ще може да се движи автономно по екстремен терен, пълен с канавки, скални прегради и създадени от човека препятствия.

Как работи трошачката: работи

  • Дробилката може да работи самостоятелно на батерията, което позволява почти безшумна работа.
  • Дробилката може да носи оръжие, така че може да поеме бойни роли надолу по линията.

Според NREC технологията на Crusher е на шест до 10 години от внедряването в реалния свят. Докато по-малките, контролирани от човека роботи, вече са го изкарали на бойното поле (вижте как работят военните роботи), масивни безпилотни роботи като Crusher все още са в лаборатории. Сложността на системите за възприемане и управление, необходими на мащабен робот за справяне с непознат терен и условия, все още е в етап на изследване и развитие. Системите за възприятие и навигация на Crusher са прототипи, предназначени за тестови платформи за все по-новаторски подходи към наземните бойни превозни средства, които не изискват човешки принос за изпълнение на своята мисия.

В следващия раздел ще разгледаме някои от тези системи. Тъй като Crusher е преди всичко военен проект, пълните подробности не са достъпни за широката публика, но WordsSideKick.com все пак успя да открие интересна информация.

Технология за трошене

Дробарки прототипи

Дробарки прототипи

В развитието на Crusher има три основни области на фокус:

  • износоустойчивост да издържат на екстремни терени, без да губят скорост, дори при превоз на 8000 паунда товари
  • тихо движение на бойното поле, за да се превърне в жизнеспособна разузнавателна активност
  • автономна работа за да се даде възможност за разузнаване, разузнаване и дори бойни роли, без да се рискува нито един човешки живот

Скелетът на дробилката е изработен от алуминий и титан. Корпусът му е ан алуминиева рамка за пространство (отворена структура на свързващи пръти) с ултра-здрави титанови възли, присъединяващи се към прътите за допълнителна здравина в вероятния случай на сблъсъци с големи, твърди предмети. Непосредствено под корпуса е поставена плъзгаща се плоча - в основата на окачена, ударно монтирана стоманена "броня", която стои като първа защита, предпазваща корпуса от първоначален контакт с харесването на камъни, пънове и стъпала.

Как работи трошачката: работи

За да продължи да се движи по препятствия и като цяло неприятен терен, Crusher предлага шест колела и система за задвижване на всички колела, задвижвана от хибриден дизел-електрически настройка, която позволява почти безшумна работа - удобна характеристика при реконструкция. Турбо-дизеловият двигател със 78 конски сили действа като генератор в системата, като извежда непрекъснато 58 киловата (кВт) мощност за зареждане на 300-волтова, 18,7-кВт литиево-йонна батерия на Crusher. Батериите от своя страна задействат шест електродвигателя с мощност 210 кВт, по един разположен във всеки от шестте главини на колелата. Всеки мотор произвежда 282 конски сили. Подобно на повечето хибридни електрически системи за захранване, Crusher използва регенеративно спиране, за да връща малко енергия на батериите при всяко забавяне (вижте как работят хибридните автомобили, за да научите за регенеративното спиране). Превозното средство може да работи само с безшумна батерия за 3 до 16 мили в зависимост от скоростта и товара.

Тъй като всяко колело се захранва независимо, ако едно или две умре, Crusher може да продължи. Нужни са му само четири от шестте колела, за да поддържа своите възможности. И ако се окаже в внезапна нужда от обрат - да речем, заобиколен от три страни с непроходими прегради - той може да използва способност за пързаляне, радиус на завиване от нула, за бързо обръщане без никакво помещение.

За да се побере под ниско висящи препятствия, изправете се пред скалист терен или по-добре да се скриете от противника, Crusher има регулируема височина на возене от нула до 30 инча (76 см). В допълнение към регулирането на височината, окачването на Crusher може да пътува цели 30 инча, за да поеме шока, и се отличава с регулируема коравина при различни условия на земята. Успяхме да намерим изглед под капака на Spinner, предшественика на Crusher - не забравяйте, че Crusher е модернизирана версия на Spinner 1.0:

Как работи трошачката: може

Дробилката разполага с ъпгрейди в регулирането на височината на возене, хода на окачването, теглото на автомобила и товароносимостта.

Мощната рамка на Crusher, настройка на шест колела и екстремни възможности за окачване позволяват на UGV да пътува с висока скорост, в момента до 26 мили / ч. (42 км / ч), по труден терен, изправен пред препятствия като канавки, камъни, стръмни наклони и вертикални бариери нагоре до 4 фута, всички без да пропускат ритъм.

Устойчивостта, силата и тишината правят Crusher идеален разузнавателен инструмент, но преди всичко системата за автономност на UGV DARPA отпусна 35 милиона долара за разработване. NREC не е пуснал много подробна информация за системата UPI, но казва, че „тази технология разпространява способностите за усещане в цялото превозно средство, за да помогне за балансиране на възприемането му, а също така и за подкрепа на области на превозни средства, които може да са по-малко умели при усещането на околната среда. ] софтуерът също така ще позволява на Crusher да се „учи“ и да прилага преди това събрана информация към нови препятствия. “

Ние знаем, че хардуерът за възприятие се състои главно от LADAR (лазерно разпознаване и диапазон) единици и масиви от камери, Единица LADAR изпраща лазерен лъч за сканиране на област и измерва колко време отнема лъчът да се отразява обратно към лазерния сензор на устройството. Crusher има осем от тези единици - четири сканиране на околната среда хоризонтално и четири сканиране вертикално. Той използва шест двойки стерео-зрителни камери за възприемане на дълбочина и четири цветни камери, за да приложи цветен пиксел към всяка точка на разстояние, определена от сензора LADAR.

Как работи трошачката: като

Ранна версия на системата за възприятие на Crusher

Най-новото въплъщение на Crusher разполага с 18 фута телескопична мачта за събиране на данни от по-висока гледна точка. Мачтата може да включва части от монтажа на LADAR и камерата, гледани по-горе, или може просто да добави допълнителен набор от сензори към системата за възприятие.

Как работи трошачката: които

С всички данни на LADAR и камери, комбинирани, Crusher's вграден процесор създава 3-D картина на пейзажа, в който Crusher пътува. Процесорът е 700-MHz Pentium 3, който контролира механичните дейности на Crusher и управлява навигационния софтуер, който обработва сензорни данни. Една инерционна единица за измерване (IMU) открива височината, положението и посоката на движение на Crusher, използвайки комбинация от акселерометри (сензори за наклона) и жироскопи, така че Crusher винаги е наясно със собственото си движение и положение спрямо пейзажа. UGV също има вграден GPS приемник и компютърно базирана GPS база данни, която включва предварително програмирани данни за терена.

Досега теренните експерименти показаха, че Crusher е на път към истинската автономия. При тестването, Crusher се премества от GPS точка към GPS пътна точка, разстояние на разстояние повече от 0,6 мили (1 км), без външен контрол. Използвайки своите системи за възприемане и навигация, Crusher може да реагира на препятствия в движение - не се нуждае от оператор, който да му казва какво да прави, когато удари нещо. Той може да се изкачи на наклон, по-голям от 40 градуса, да шофира точно над стъпка от 4 фута и да пресече 80-инчов окоп, използвайки собствените си възможности за вземане на решения. Способността за преминаване на окоп е особено готина - гумите на Crusher са монтирани по такъв начин, че да могат да се спуснат, за да поддържат автомобила, докато той пресича празнина.

Как работи трошачката: Crusher

Спецификации на трошачките:

  • тегло на празното превозно средство: 13 200 фунта (5,990 кг)
  • максимален полезен товар: 3600 кг
  • дължина: 201 инча (510 см)
  • широчина: 102 инча (260 см)
  • височина (фигурирайки 16-инчов / 41-сантиметров просвет): 60 инча (152 см)
  • просвет: 0 до 30 инча (76 см)
  • диаметър на гумата: 125,5 см
  • максимална скорост: 26 mph / 42 kph / за по-малко от 7 секунди
  • обем на полезния товар (в две вътрешни заливи): 57,7 кубически фута (1,6 кубически метра)
  • възможни режими на управление: навигация на базата на дистанционно управление, пълна автономия

Спецификациите за размера и теглото означават, че един самолетен товарен самолет C-130H може да пренесе две трошачки в битка навсякъде по света. От август 2006 г. Crusher е снабден с монтиране на Rafael Mini Typhoon, притежаващо пушка с калибър 0.50, което сочи възможността бойните роли да станат все по-важен фокус в развитието на технологията за автономия на военните превозни средства. В следващия раздел ще разгледаме бъдещето на прототипа Crusher и ще разберем как се вписва в общата тенденция във военните изследвания и разработки.

Бъдещето на Crusher

Как работи трошачката: като

Към 2006 г. американските военни са разположили приблизително 4000 бойни робота за активно дежурство. Военните използват тези роботи главно за „издушване“ на бомби и изчистване на сгради и други затворени структури. Армейската Бъдещи бойни системи (FCS) програмата иска да похарчи около 300 милиона долара за финансиране на актуализации за разширяване на ролите на бойните полета роботи. FCS търси роботизирани мулета, които могат да пренасят товари заедно с войски по неравен терен и много по-големи безпилотни превозни средства, които могат да работят без човешки принос към разузнавателни райони и патрулни граници, изпращайки важни данни обратно към войските. Ако тези големи, автономни превозни средства също могат да пренасят огромни полезни товари по труден терен, без да губят скорост, това ще бъде допълнителен бонус. Crusher или нещо подобно би било идеално в последните роли.

Самата трошачка вероятно няма да види внедряването. Това е предимно изследователски проект и ще бъде в тестване и експериментиране до 2008 г. По това време NREC ще превърне технологията Crusher в DARPA, за да може да се прилага за свързани проекти, повечето от които попадат в областта на системата за борба с бъдещето, FCS изпълнява програми за развитие като въоръженото разузнавателно превозно средство (ARV), което има за цел да реализира напълно автономно, готово за битка превозно средство за разузнавателни мисии; и Автономната навигационна система (ANS), всеобхватна програма за разработване на възможности за автономна обща платформа за широк спектър от военни роботи. Общата цел на FCS е безпроблемна интеграция както на пилотирани, така и на безпилотни превозни средства, на земята и във въздуха, в структура, която може да се управлява чрез единна, подобна на уеб система за управление.

Чрез FCS можем да видим подобни на трошачки превозни средства, поддържащи войски в бойни операции от пет до 10 години. Най-вероятно те ще започнат в разузнавателни роли и след това ще преминат в бой, подкрепяйки войските, вместо да ги заменят. Но най-модерната технология за автономия на Crusher не е специфична за военните. NREC предвижда - и има в работата - изследователски проекти, които използват системите, разработени за Crusher в граждански приложения. След десетилетие можехме да видим автономни превозни средства, изпълняващи рискови задачи в области като земеделие, добив и строителство, в крайна сметка прехвърляйки част от опасността, пред която са изправени хората в тези полета, на сменяеми роботизирани колеги, които не изпитват никаква болка.

За повече информация относно Crusher, UGVs и свързани теми, вижте връзките на следващата страница.


Видео Добавка: Контрол на праха: раздробяване на минерали.




Изследване


Никола Тесла: Биография, Изобретения И Цитати
Никола Тесла: Биография, Изобретения И Цитати

Тумор С Зъби, Открити В Готическо Гробище
Тумор С Зъби, Открити В Готическо Гробище

Наука Новини


Човек Със Сърдечен Удар В Самолет, Спасен От Пътници
Човек Със Сърдечен Удар В Самолет, Спасен От Пътници

Lockheed Vega
Lockheed Vega

Науката За Ожесточените Ветрове На Санта Ана
Науката За Ожесточените Ветрове На Санта Ана

Как Работи Микрочипингът За Домашни Любимци
Как Работи Микрочипингът За Домашни Любимци

Хулиганите Използват Сексуални Насмешки, За Да Наранят Тийнейджърките
Хулиганите Използват Сексуални Насмешки, За Да Наранят Тийнейджърките


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com