Новое же поколение высокотехнологичных машин – автономные мобильные роботы сегодня используются вместо людей для изучения опасных и труднодоступных территорий. Это всевозможные разрушенные здания, пещеры и т.д. Оснащённые различными сенсорами и оптическими камерами, эти роботы могут, например, помогать спасателямв поиске пострадавших в результате стихийных бедствий и техногенных катастроф.
Есть только одна проблема: зачастую нет карт для того, чтобы машины смогли самостоятельно, либо при помощи пульта дистанционного управления, добраться до необходимого места и произвести нужные операции. Все существующие сегодня роботы-разведчики действуют согласно данным, полученным из навигационных систем, базы которых не так уж обширны и точны.
С решением этой проблемы справились немецкие специалисты исследовательской лабораторий «Fraunhofer Institute for Optronics» совместно с инженерами компаний «System Technologies» и «Image Exploitation IOSB». Они создали робота, способного самостоятельно исследовать неизученную территорию и моментально создавать её детальную карту. Специалисты называют этот процесс одновременной локализацией и картографией, или «SLAM» (Simultaneous Localization and Mapping).
Работая над проектом, учёные добились того, что машина может без труда локализовать себя в пределах определённого пространства, постоянно пересчитывая данные о своём местоположении. Для этого используется компьютер со специальным ПО, встроенный в конструкцию робота, а также система высокоточных сенсоров и датчиков.
Так, одометры фиксируют обороты колес робокартографа, а инерциальные датчики ускоряют вычисления, измеряя расстояния до объектов, чтобы из всех препятствий выбрать наиболее потенциальные. В процессе составления карты местности задействованы также видеокамеры и лазерные сканеры. Все данные обрабатываются специальной программой, определяя точное местоположение робота.
В результате слаженной работы всех элементов создаётся подробная постоянно обновляемая карта, которая в режиме реального времени выводится на дисплей оператора.
Процесс одновременной локализации и картографии также помогает роботу в вычислениях оптимального маршрута до заданной цели. Здесь учитываются такие факторы, как скорость передвижения, время, а также энергоэффективность и многое другое.
Интересно, что в процессе составления своего маршрута, робот способен принимать во внимание даже такие изменения окружающей обстановки, как падения каких-либо предметов или же землетрясение.
Система картографии для дроидов – это модульный инструментарий, который может быть адаптирован для различных типов и моделей автономных мобильных роботов (с конкретными или расширенными сценариями применения).
Отметим, все возможности своего мобильного робота-картографа разработчики намерены продемонстрировать на крупнейшей в мире выставке информационных и телекоммуникационных технологий «CeBIT», которая пройдёт с 6 по 10 марта в Ганновере.