Исследователи Карнеги-Меллона разрабатывают воздушных роботов, которые стратегически определяют приоритетность помещений для исследования нескольких помещений

Робототехника и автоматизация INSIDER

Исследователи Института робототехники разработали новый метод исследования автономных воздушных роботов и координации нескольких роботов внутри заброшенных зданий. (Фото:Университет Карнеги-Меллон)

По оценкам, каждый год во всем мире происходит около 100 землетрясений. Этот ущерб включает в себя разрушенные здания, обрывы линий электропередачи и многое другое. Для служб экстренного реагирования оценка места происшествия и сосредоточение усилий по спасению могут быть критическими и рискованными.

Исследователи из Института робототехники (RI) Университета Карнеги-Меллона на факультете компьютерных наук разработали новый метод автономного исследования воздушных роботов и координации нескольких роботов внутри заброшенных зданий, который может помочь службам экстренного реагирования собирать информацию и принимать более обоснованные решения после катастрофы.

Ключевой идеей этого исследования было избежать дублирования в исследованиях», — сказал аспирант Сынчан Ким. «Поскольку это исследование с участием нескольких роботов, координация и общение между роботами жизненно важны. Мы разработали эту систему таким образом, чтобы каждый робот исследовал разные комнаты, максимально увеличивая количество комнат, которые может исследовать заданное количество дронов».

Дроны ориентированы на быстрое обнаружение дверей, поскольку значимые цели, такие как люди, с большей вероятностью находятся в комнатах, а не в коридорах. Чтобы найти эти целевые входы, роботы обрабатывают геометрические свойства окружающей среды с помощью встроенного датчика LiDAR. Осторожно зависая на высоте шести футов над полом, воздушные роботы преобразуют данные облака точек 3D LiDAR в 2D-карту преобразования. Эта карта представляет собой макет пространства в виде изображения, состоящего из ячеек или пикселей, которое роботы затем анализируют на предмет структурных подсказок, обозначающих двери и комнаты. Стены отображаются как занятые пиксели рядом с дроном, а открытая дверь или проход — как пустые пиксели. Исследователи смоделировали двери как седла, что позволило роботу находить проходы и быстро проходить через них. Когда робот входит в комнату, он отображается в виде круга.

Ким объяснила, что исследователи предпочли датчик LiDAR камере по двум основным причинам. Во-первых, датчик использует меньше вычислительной мощности, чем камера. Во-вторых, внутри обрушившегося здания или на месте стихийного бедствия может быть пыльно или задымленно, что ухудшит качество изображения с помощью традиционной камеры.

Никакая централизованная база не контролирует роботов. Скорее, каждый робот принимает решения и определяет оптимальные траектории на основе своего понимания окружающей среды и общения с другими роботами. Воздушные роботы делятся друг с другом списком дверей и комнат, которые они исследовали, и используют эту информацию, чтобы избегать уже посещенных областей.

Источник