Техника и вооружение 1993 03

Проецируя эти оценки на военную робототехнику, следует помнить, что ее освоение и производство практически осуществляются без партнерства и взаимного обогащения в области технических решений. При этом степень корреляции между промышленной и военной роботизацией не вызывает у специалистов сомнений. Поэтому достаточно информативны данные по промышленной робототехнике. Так, если в США в 1982 г. было изготовлено 6 300 роботов, то в 1990 г. их число составило 100000 штук, а, соответственно, в Японии – 55700 штук. Национальный институт стандартов и технологии США (National Institute of Standarts) прогнозирует, что за десять лет только в США (1984-1994 гг.) объем выпуска промышленных систем технического зрения (СТЗ) возрастет с 60 млн. до 1,2 млрд. долларов. Следует особо подчеркнуть, что система технического зрения достаточно однозначно определяет степень машинного (искусственного) интеллекта в роботостроении.

В настоящее время исследованиями в области робототехники заняты ведущие институты и университеты США, ФРГ, Японии, Великобритании, Италии. Направления их исследований не ограничиваются рамками машиностроительного профиля. Так, в Технологическом институте штата Джорджия (США) исследовались способы навигации мобильных роботов, использующих стереотипные схемы движения. В основе этого подхода, работоспособность которого была показана' путем моделирования и в экспериментах с реальным мобильным роботом, лежат данные нейрофизиологии. Скорость робота и рулевое управление определяются ро методу потенциального поля. Распределенная архитектура системы управления автономным мобильным роботом обеспечивает работу ультразвукового и зрительного сенсоров, «лоцмана» (блока обхода препятствий) и модулей, реализующих стереотипные схемы движений. Краткосрочная память хранит информацию о модели мира, построенной блоком картографирования местности. Перепланирование действий осуществляется сравнительно редко – при обнаружении неподвижных препятствий. Этот подход предполагается распространить на случай трехмерного пространства для управления аэрокосмическими и подводными мобильными роботами.

Корпорация NEC (США) разработала систему наведения транспортных робокаров, испопьзующих высокочувствительный магнитный сенсор и маршрутопроводы из мягкого ферромагнитного материала или ферритовой краски. Такие маршрутопроводы очень дешевы, надежны, устойчивы к загрязнениям, могут быть легко проложены как внутри, так и вне помещений и позволяют гибко менять программу движений мобильного аппарата, управляемого от микропроцессора.

Устройство механизма музыкантши.

Телеуправляемая машина-робот MF3 (ФРГ).

Мобильная дистанционно управляемая машина-робот «Prowler» (США).

Решением робототехнических проблем в США заняты не только специализированные научные и производственные организации, но и практически все машиностроительные и технологические учебные институты. В качестве примера достаточно привести университет Южной Калифорнии, где исследования в области робототехники ведутся почти десять лет базовыми лабораториями робототехники, моделирования мозга, машинного зрения и интеллекта, захватных устройств. Субсидируется эта работа Национальным научным фондом, НАСА, Управлением оборонных исследований (DARPA) и промышленными предприятиями США, Лабораторией реактивного движения.

Достаточно отметить, что усилиями механического и электротехнического факультетов разработаны роботы US Robotics-100, IBN-7545 и другие аналогичные модели. В университете выполняются исследования по проблемам дистанционного управления манипуляторами, телероботами с учетом влияния временного запаздывания и неидеальности канала связи; синтеза экспертных систем в помощь человеку-оператору, осуществляющему управление телероботом.

Наглядным примером стремительного развития военных роботов и робототехнических систем может служить программа работ Окриджской национальной лаборатории (США) в области робототехнических и интеллектуальных систем (РИС). Она осуществляет комплексные исследования в области робототехники, дистанционно управляемых манипуляторов, искусственного интеллекта, нейросетей, параллельных вычислений. Министерство обороны через организации а^рмии и ВМС США, лабораторию аэронавтики ВВС США, НАСА субсидирует исследования по мобильным роботам, телеуправляемым БЭМСам, дистанционно управляемым манипуляционным системам. Лаборатория разрабатывает системы координации применения разнотипных Р и PC в условиях боевых действий.

Программа РИС имеет междисциплинарную структуру: в ней используется опыт ученых и инженеров различных подразделений, лабораторий, а результаты работ передаются Министерству энергетики, Министерству обороны, НАСА и другим спонсорам и заказчикам.