Евро-роботы

Честно сказать, данная часть и не планировалась. Но две предыдущие привлекли не только интерес со стороны читателей, но и непосредственное внимание команд-участников прошедшего Elrob 2006. В частности, нам написал письмо CEO компании Macroswiss S.A. с просьбой обновить информацию по его компании. Естественно, такой возможностью нельзя было не воспользовался, и я пригласил этого интересного и современного человека дать эксклюзивное интервью, на что получил согласие. Также была прислана документация на самые последние разработки данной компании. То есть, поговорить у нас есть о чем.

Перед тем как начать, я бы хотел обратить ваше внимание вот на что — производители роботов на сегодня делают действительно очень большое и важное дело. Ведь «терроризм», «внешнее насилие», «аварийные ситуации» — это не только постоянные фразы с экрана телевизора или новостных лент в интернете. Это существует реально. Причем уже сейчас для многих слова «безопасность» и «роботы» синонимичны. Обнаружение людей на завалах, ликвидация взрывчатых веществ, наблюдение за объектами, охрана заданных периметров…

Конечно, можно говорить и о военных операциях, это как аверс и реверс одной монеты. Но, например, благодаря роботам мы сейчас исследуем космос. То есть, это сравнимо с рассуждениями, хорошо ли то, что у нас есть электричество, телевизоры, компьютеры? Перед материалом договоримся о сокращениях, которые в мире современной робототехники вы можете встретить без всякой расшифровки.

• UGV — Unmanned Ground Vehicle, автономноуправляемые или беспилотные наземные роботы.
• UAV — беспилотные воздушные машины.

Intro

Первая UGV в Macroswiss S.A. была создана к 2001-му году, называется Spybot, причем размером она с банку «Кока-колы», а весит всего 300 гp. В 2002-м Spybot был представлен на выставке Sicurezza 2002 в Милане, управлялась и отсылала данные по радиосвязи. Нужно отметить, что Spybot является двухколесным механизмом.

Уже в 2003-м к выставке DSEi 2003 в Лондоне Macroswiss S. A. подготовила две новые уникальные модели Crawler и Tankbot. Crawler являлся неким продолжением Spybot, превышая вес последнего всего на 100 гр, но при этом обладая большей способностью в преодолении препятствий. То есть, данная модель могла двигаться под наклоном в 52 градуса. Причем, само решение оказалось достаточно простым — к основным двум колесам от Spybot были приспособлены гусеничные механизмы.

А вот Tankbot — это уже было нечто новое. Сама движущаяся платформа больше напоминает позвоночник, состоящий из трех позвонков — двухколесных модулей. Причем и вес у данной машины стал около 6 кг, а длина около 80 см. Машина смогла развивать скорость 30 км/ч, при этом переносить грузы до 6 кг. Соответственно, напичкать ее можно чем угодно — для современных роботоделов это не проблема:).

В 2005-м Macroswiss S. A. продолжила свои исследования и основным инновациям подверглись…

Spyrobot MK I, MKII и Spyrobot 4WD

Основным инновациям подверглись колеса! То, что получилось в итоге, у них называется «flapper», и если переводить не дословно, а передать смысл, то лучше подойдет понятие типа «ластовидные». То есть, поверхность колес состоит из достаточно жестких сильно выступающих элементов. Таким образом существенно повышается проходимость данных машин в условиях реального ландшафта, и на иллюстрациях первых опытов, когда данную технологию произвели применительно к Spybot, эта небольшая машина могла без особого труда переехать поставленную перед ней под наклоном руку человека. Так появилась миниатюрная машина Spyrobot MK I.

Результаты оказались настолько убедительными, что данная модель переросла в две новые разработки Spyrobot MK II и Spyrobot 4WD, которые и привезли на Elrob.

Spyrobot MK II — это та же двухколесная машина, оснащенная системой питания, видеокамерами, способная передвигаться со скоростью до 10 км/ч. Машина весит около 3 кг со всем обеспечением, диаметр колес равен 18 см, длина MK II составляет 25 см, ширина — 24 см. При этом, к Elrob 2006 был разработан и четырехколесный вариант — Spyrobot 4WD, со схожими характеристиками, но большей устойчивостью, системой управления QinetiQ CIP (Common Interface Protocol).

Именно на эту машину во многом возлагается будущее. При этом стоит отметить уникальное управление четырьмя двигателями. На самом деле, хотя мы говорим о четырех независимых колесах, они не могут поворачиваться, поскольку реализация поворотных механизмов достаточно трудоемкое и не всегда нужное мероприятие. 4WD поворачивается по типу танка, например, если вам нужно повернуть направо, то левое переднее колесо работает со 100% скоростью, переднее правое 75%, заднее правое едет в обратную сторону на 25%, а заднее левое не едет (см. рисунок).

В принципе, данная разработка хоть и проста, но, как я успел отметить на изображениях других четырехколесных роботов от других же производителей, уже применяемых на практике, и даже достаточно тяжелых — они поворачивают таким же образом, то есть как танки. Ну, к продукции Macroswiss S. A. мы еще не раз вернемся, а теперь пришло время интервью…

Интервью с Cino Robin Castelli (CEO Macroswiss S.A.)

До того, как мы перейдем непосредственно к фирме Macroswiss S.A., давайте коснемся чисто общих вопросов. Роботы прошли долгий путь за последние десять лет…

Основные идеи применения автономно-управляемых наземных машин применительно к военной сфере вы можете прочитать в моей статье. К написанному там, я могу добавить, что рынок UGV на данный момент схож с ситуацией с автономными воздушными системами 15 лет назад — сейчас можно наблюдать серьезный рост в этой сфере и большое количество разнообразных UGV-роботов. Основное внимание сейчас должно быть сосредоточено на системах, реализуемых в максимально короткие сроки, сроки более быстрые, чем в каких-либо дорогостоящих изысканиях. Это значит, что мы должны получить несколько простых роботов, которые, в основном, должны быть телеуправляемыми и иметь определенную долю автономности, но не быть чем-то особенно значимым и самостоятельным. Это очень важно понимать, что UGV не должны на данный момент заменять человека или солдата (эти технологии появятся через много лет), но обязаны стать неотъемлемой частью как самого процесса поведения в различных ситуациях, так и обучения персонала для устранения риска повреждений (нарушений дееспособности) либо смертельных исходов. Это и есть основа принадлежности данных систем, соответственно нужно в первую очередь обеспечить надежное и точное дистанционное управление, если возможно на очень больших расстояниях. Все должно быть рассчитано на долгое время работы и приспособлено для определенных условий окружающей среды, природного ландшафта или городской местности. Главные приоритеты на сегодня — хорошая связь и возможность оперироваться с другими схожими системами — UGV, UAV, в качестве части единой связки Автономных Машин (или же в виде рассредоточенных сенсоров). Пока несколько американских исследователей и институтов типа DARPA инвестируют очень много средств и усилий в автономию, интересы с европейской стороны Атлантики больше сосредоточены на системах, которые могут решать проблемы насущные для реальных сценариев, что с уровнем современных технологий подразумевает, прежде всего, телеуправляемые системы.

Вы были на Elrob 2006. Не могли бы кратко ввести наших читателей в курс события, как именно вы его видите? Какие основные цели были у Швейцарских команд в данном мероприятии?

Elrob было первым реальным событием в Европе, освещающим венные UGV. Оно стало некоторым мостом между пользовательскими предвкушениями и существующими технологиями, которые могут позволить или предоставить современная промышленность, потребители и разработчики. В рамках единого мероприятия можно было увидеть существующих роботов в реальных миссиях, причем в очень короткий срок все могли понять нынешние реалии в рамках соревнований между предприятиями и сообществами разработчиков. «В краткие сроки» — это ключевое понятие для Elrob, причем такая постановка вопроса начиналась еще в 2004 году в Бонне, в рамках NATO Workshop "Multi-Robot Systems in the military domain" IST-032 - RTG =14, где определялись типовые сценарии для европейских систем UGV. Я приложил резюме к этому документу (я был его соавтором), где показаны основные сценарии. Цели команды Macroswiss были прежде всего в представлении наших роботов и возможностей компании для потребительского сообщества, и в тоже время, хотелось увидеть, как наши UGV выглядят по сравнению с другими участниками в соревновательном режиме. К тому же было интересно посмотреть на другие UGV существующие на рынке, выбрать с каким из университетов мы сможем сотрудничать в дальнейших разработках. Я не могу сказать многого о целях второй швейцарской команды (EPFL — это машина SamarTer, прим. авт.) и рекомендую обратиться к ним через страницу https://www.elrob2006.org.

Какие выгоды вы получили для вашего бизнеса, приняв участие в Elrob, а ранее на выставках Sicurezza 2002 в Милане и DSEi 2003 в Лондоне?

Рынок оборонной промышленности подразумевает долгосрочные деловые перспективы, и такие мероприятия являются важными для работы компании. Следя за каждой крупной выставкой, мы набираемся опытом, создаем длительные деловые контакты. Благодаря самой природе данного рынка (тендеры и подобные процессы), самым важным эффектом от участия в крупнейших мероприятиях является возможность встретиться напрямую с лидерами проектов различных военных организаций, показать им свою продукцию.

Какая самая сложная проблема, с которой столкнулась ваша команда (компания) в последнее время?

Самые большие трудности мы имели со Spyrobot, который потребовал достаточно длительной разработки, стартовавшей в 2002-м. На проработку платформенного дизайна, его отладку ушло много времени. Другие модули роботов, конечно, были также сложны в разработке (например, системы связи), но, в пропорциональном исчислении, наименее проблемными оказались реализация самого движения, амортизация и изолирующие свойства платформы.

Какие наиболее перспективные сферы практических исследований для систем ближайшего будущего вы видите на сегодня? Я думаю, что основные усилия в течение ближайших лет будут направлены на возможность сетевых взаимодействий между различными системами UGV, а также между UGV и UAV.

Расскажите нам немного о вашей компании Macroswiss S.A. …

Наша основная цель в Macroswiss — разработка, создание и производство современных дистанционно управляемых видеоплатформ для военных организаций и госучреждений. Компания была основана в 1999 году и летом 2001-го открыла R&D в городе Балерна (Швейцария) с целью создания самых маленьких и легких, но функциональных продуктов на рынке практической робототехники. Бизнес-концепция была задумана самой командой профессионалов, которая решила прорабатывать новые варианты коммерческого использования только что изобретенных технологий. Первым продуктом стал глубоководный подводный робот, который позволял вести наблюдение на глубине 2000 метров. После этого основатели компании рассмотрели различные существующие рыночные перспективы и технологии, которые позволяют разрабатывать новые продукты. Они вычислили несколько сегментов, где наш сервис может оказаться полезным. Macroswiss S.A. также может разрабатывать любые платформы под желания заказчиков с использованием любых современных технологий.

Spyrobot MKII и Spyrobot 4WD — это действительно очень интересные UGV. Эти машины или их предшественники уже используются в реальных военных, полицейских или спасательных операциях?

Spyrobot 4WD только в первый раз был представлен на Elrob, а MK II уже была продана военным заказчикам, но подробную информацию я раскрывать не могу, она закрыта.

Интересно, а сколько сейчас стоят Spyrobot MKII, Tankbot и Spyrobot 4WD?

Мы сейчас в основном ориентируемся на Spyrobot 4WD, который скоро должен выйти в продажу. Цена зависит от типа контроллера, нагрузки и других характеристик. Если грубо указать порядок цен, то это что-то в диапазоне 12 500-15 000 евро за один готовый комплект (без нагрузки — имеется в виду без дополнительных спецустройств, прим авт.).

Ну а если говорить не о чисто военных, но также коммерческих вариантах приложения вашей продукции. Могут ли они быть охранниками, например? В теории?

Охрана некоторого периметра - достаточно хорошая идея в потенциале. Другие варианты — обнаружитель взрывчатки, инспекция определенных точек с безопасной дистанции. Мы работаем над новым модулем и надеемся представить его к концу года. Его основные сферы использования — военная и полицейская, а также тактическая разведка в условиях городской местности.

Слышали ли вы о новых системах питания на метаноловых картриджах? В основном они разрабатывались как замена аккумуляторов для обмундирования военных. Как вы думаете, эти системы применимы к роботам? И, кстати, очень интересно именно ваше видение в области современных систем питания…

Абсолютно точно, что да! Мы осведомлены о топливных системах питания EFOY, которые применимы для обеспечения длительных операций. Я думаю, что эти технологии станут широко использоваться для UGV. Но единственная проблема, которую я вижу с применением метаноловых систем — это высокие температуры. Представьте, что черный робот расположен под прямым воздействием солнечных лучей… это не лучший вариант для применения метанола.

Какие материалы вы используете в своих роботах?

Наши роботы, главным образом, созданы из высокоплотного найлона, который не может служить препятствием для радиосвязи, причем обеспечивает жесткость корпуса и его элементов, водонепроницаемость и легкий вес.

Несколько слов о QinetiQ CIP (Common Interface Protocol)…

Протокол QinetiQ CIP (Common Interface Protocol) позволяет отдельным независимым устройствам и сабсистемам работать совместно, а управление ими производится с помощью схожих систем управления и команд из одной архитектуры. Это похоже на то, что многие роботы имеют один язык управления. К тому же, с использованием CIP один робот может управляться консолью, запрограммированной для другого. CIP является частью проекта JAUS (Joint Architecture for Unmanned Systems), который используется в армии США.

А вообще реально ли на Tankbot (или Spyrobot 4WD) поставить современное вооружение и вашу систему прицеливания Guncam?

Tankbot — это экспериментальная платформа, и над ней мы сейчас не работаем. А вооружение Spyrobot 4WD — это вопрос только коммерческой целесообразности.

В завершение

Думается, что данное интервью достаточно много проясняет, особенно разницу в подходах к современным роботам со стороны США, и со стороны Европы. Причем повальной роботизации подвергнутся не только военные, но и полицейские, пожарные, таможенные службы и охрана. В ряде случаев так уже и есть.