В России началось производство робота-патрульного

30.07.2013, 00:07,
Техника

Просмотров: 0

Компания СМП Роботикс, размещающаяся в Зеленограде, создала и развернула производство роботов-патрульных, известных как «Трал Патруль 3.1». Автономная мобильная система слежения «Трал Патруль 3.1» предназначена для патрулирования и охраны объектов большой площади и выявления на подведомственной территории посторонних движущихся объектов. Типовыми объектами использования охранного робота «Трал Патруль» можно назвать: нефте- и газохранилища, складские комплексы и территории предприятий, объекты энергетической промышленности, прибрежные зоны туристических поселков и баз, участки загородных домов и приусадебные участки.

Робот в состоянии перемещаться по заранее спланированному маршруту движения (маршрутов может быть несколько) и исследовать охраняемую территорию на предмет появления на ней непрошеных гостей. Для контроля за окружающей обстановкой на роботе смонтировано несколько обзорных, а также одна купольная камера высокого разрешения. Если робот обнаруживает движущейся объект, он автоматически переключается в режим сопровождения цели и отправляет сигнал тревоги на центральный пост охраны. В том случае, если на охраняемой территории применяется 2 или больше роботов-патрульных, они могут обмениваться информацией о тревоге между собой. В этом случае в цепочку сопровождения подозрительного объекта включаются и другие роботы, находящиеся на траектории его движения.

Робот-охранник построен на базе беспилотного электрического наземного шасси и способен передвигаться по заранее запрограммированному маршруту движения без участия оператора. Российская компания-разработчик изначально сделала ставку в пользу применения визуального определения местоположения вместо более современных лазерных сканирующих систем типа LIDAR, по причине высокой стоимости последних. Для определения своего местоположения робот использует метод анализа визуальных ориентиров, а объезд внезапных препятствий и выбор наилучшего пути реализован благодаря стереоскопическому зрению. Во время совершения каждого автоматического проезда по заданному маршруту робот-охранник сверяет имеющиеся в его памяти ориентиры с окружающей местностью и в случае необходимости вносит уточнения. Такая модель позволяет коррелировать и дополнять имеющуюся информацию о маршруте в зависимости от сезонных изменений ландшафта, времени суток, погодных условий.

В российском охранном роботе использовано колесное шасси SRX 1, которое в теплое время года в состоянии проехать на одном заряде аккумуляторов около 24 километров со средней скоростью 5-7 км/ч. Но шасси обладает и рядом недостатков, а именно недостаточной проходимостью по пересеченной местности и сугробам. По словам представителей компании СМП Роботикс, в настоящее время ведутся работы также над гусеничной версией шасси для данного робота, которая сможет существенно повысить проходимость и облегчит эксплуатацию в зимний период времени. По словам представителей компании, робот-патрульный – это лишь один из возможных вариантов использования беспилотного шасси. Интенсивность разработок и развитие современной робототехники позволяют говорить о том, что со временем роботы смогут решать куда более сложные задачи.

Представленная компанией СМП Роботикс система «Трал Патруль 3.1» предназначена для охраны объектов большой протяженности и площади. Данная система состоит из самоходного шасси, на котором размещены поворотные и обзорные камеры, а также рабочего места оператора комплекса. Шасси робота перемещается по маршруту под управлением встроенного блока управления движением, руководствуясь картой охраняемого объекта. Через расстояния, которые достаточны для детального видеонаблюдения всех участков местности, робот производит остановки, во время которых осуществляет поиск движения на охраняемой им территории.

В случае обнаружения на объекте движения робот осуществляет наведение на его источник поворотной камеры и выполняет анализ его увеличенного изображения, для того чтобы распознать движущийся объект. Имеющийся на роботе видео-вычислитель, анализируя приближенное изображение объекта, делает вывод об уровне опасности ситуации и, либо разрешает объекту дальнейшее движение, либо отправляет видео по радиоканалу оператору и включает стробоскоп и сирену. В том случае, если видимость является недостаточной, шасси в автоматическом режиме осуществляет подъезд к обнаруженному движущемуся объекту. Робот в состоянии обнаружить человека на расстоянии в 60 метров днем и 30 метров ночью.

Емкости установленных на роботе аккумуляторов вполне достаточно для 4,5 часов непрерывной езды, а также 12 часов осуществления видеонаблюдения. После выработки всего заряд аккумуляторной батарее необходима подзарядка, которая выполняется за 6-8 часов. Во время подзарядки патрулирование охраняемой территории можно доверить другим охранным изделиям. Для того чтобы обеспечить непрерывность процесса охраны объекта и его достаточную надежность, можно реализовать на практике патрулирование в группе. В таком режиме работы взаимные перемещения изделий можно синхронизировать, для того чтобы обеспечить равномерное покрытие всей охраняемой территории. При этом контроль за работой всех роботов-патрульных производится с единого места оператора системы.

Отдельно стоит отметить тот факт, что в конструкции шасси робота реализована беспроводная подзарядка аккумуляторной батареи. Это достаточно современная технология, которая еще не успела получить широкого распространения, однако в случае с роботом-патрульным ее можно назвать более чем уместной. В случае низкого заряда аккумуляторной батареи робот в состоянии сам поставить себя на зарядку, после чего отправиться дальше по своему маршруту.

Обучение робота маршруту патрулирования производится за один раз, путем проводки мобильного шасси по всем дорожкам объекта, которые доступны для патрулирования. Управление перемещением робота-патрульного в режиме обучения ведется оператором с помощью ручного пульта управления. После выполнения обучения маршрут патрулирования, а также точки статического наблюдения будут высвечиваться на экране компьютера на рабочем месте оператора системы.

Самоходное шасси робота позволяет тому перемещаться по подготовленной местности лесопаркового ландшафта. Для перемещения со скоростью до 7 км/ч роботу достаточно тропинки шириной не более 0.7 м, при этом допускается присутствие на ней снежного покрова до 20 см. глубиной, луж глубиной до 10 см., а также упавших веток. Шасси робота в состоянии выполнить разворот радиусом менее 1,5 м. и преодолеть ступени высотой до 14 см.

Управление движением самоходного шасси ведется полностью в автоматическом режиме, без участия оператора, с помощью видеоанализа окружающей обстановки и лазерной системы объезда препятствий. Привязка к топографии маршрута производится с помощью сигнала ГЛОНАСС-приемника, навигация построена на основе инерциальной системы. В движение робот приводится с помощью электромоторов, что вместе с небольшими размерами робота делает его малозаметным и малошумным.

В зависимости от площади объекта, продолжительности смены патрулирования и числа позиций наблюдения, на одном охраняемом объекте может применяться как один, так и несколько роботов-патрульных. Групповое патрулирование охраняемой территории роботами основано на принципе связанного взаимного перемещения. Данный принцип обеспечивает исключение перекрытия зон наблюдения и позволяет осуществить непрерывное наблюдение за ответственными направлениями с разных позиций.

В ряде случаев построение роботизированной охраны объектов целесообразнее всего начинать с использования одного робота. Такой подход позволяет рационально подготовить необходимую инфраструктуру: позиции наблюдения, пути проездов, посты подзарядки аккумуляторных батарей. А также дает возможность персоналу привыкнуть к роботу и досконально разобраться с методикой его использования. Одновременно с этим, в случае необходимости усиления мер безопасности на объекте, достаточно просто пополнить группировку имеющихся роботов-патрульных новыми образцами.

Справка о разработчике:

ООО «СМП-Сервис» — производитель оборудования для систем видеонаблюдения, лидер среди российских производителей видеорегистраторов и IP серверов. Все поставляемое оборудование разрабатывается и производится в России. Качество продукции подтверждено многолетним серийным выпуском изделий, его гарантийным и послегарантийным обслуживанием.

О проекте охранного робота:

В проекте охранного робота «Трал Патруль 3.1» успешно решены и продолжают совершенствоваться две сложные научно-технические задачи.

Первая — это распознавание человека в условиях недостаточной освещённости и его фрагментарного видения. Основным критерием эффективной работы системы видеослежения является отсутствие ложных тревог, а для этого необходимо максимально точно опознавать человека, несмотря на то, что его фигура может быть частично закрыта, например, деревом или кустом. Кроме того, неравномерная и малая освещенность, наличие теней и колышущаяся листва создают дополнительные сложности в решении этой задачи. Однако, применение двух систем зрения — спектральной и оптической, а также нейроподобных алгоритмов, позволили компании решить эту нетривиальную задачу.

Вторая задача, которая требовала решения и не имела доступной реализации — это управление движением колёсного шасси. Специфика применения, необходимая высокая точность перемещения, а также движение под кронами деревьев потребовали отказаться от традиционного подхода с использованием GPS-приемника ввиду его сравнительно невысокой точности и невозможности определения координат в условиях радиотени от крон деревьев или неблагоприятных погодных условий, таких как сильный дождь и снег. В свете всех этих ограничений был выбран способ ориентации по визуальному изображению с видеокамеры. Это один из наиболее передовых, но и наиболее сложных подходов в локальной навигации роботов, и до сих пор не было замечено изделий, где эта задача была бы успешно решена. Однако, благодаря привлечению российских ученых, профессоров из Московского Института Электронной Техники и Московского Физико-Технического Института, удалось создать точный и высоконадёжный алгоритм, который возможно было реализовать на бортовом вычислительном комплексе изделия.

Особое внимание в проекте отведено надёжности изделия и его ремонтопригодности. Охранный робот — это, прежде всего, сложный вычислительный комплекс, в котором используется четыре вычислителя, производительность каждого из которых превосходит настольный компьютер, и боле десяти контроллеров периферийного оборудования. Работоспособность всей электроники находится под постоянным контролем специальных управляющих и диагностирующих программ, которые, в случае выхода из строя одного из элементов, могут изменить схему управления и завершить проезд на работоспособных компонентах системы.

Все критически важные элементы изделия разработаны и изготавливаются непосредственно «СМП-Сервис» на собственных производственных мощностях, и контроль их качества — предмет непрерывной заботы инженеров и технологов компании.

Вот еще такой вариант модели. Фотографии предоставлены artmaslov

источники
http://topwar.ru/31434-v-rossii-nachalos-proizvodstvo-robota-patrulnogo-tral-patrul.html
http://www.tral.ru/production/patrol/tral_patrol_3_1/about/
http://www.postsovet.ru/blog/russia/431860.html
http://www.sdelanounas.ru/blogs/12147/

Предлагаю еще несколько недавних интересных новостей про робототехнику: вот например Человекоподобный робот Atlas, а вот Экзоскелет от Cyberdyne