В России запустили производство роботов-патрульных

Александр Трояновский, "На страже"

Аккумулятора робота хватает на 4,5 часов непрерывной езды, 12 часов видеонаблюдения и преодоление расстояния в 24 км.

Компания "СМП Роботикс", размещающаяся в Зеленограде (Россия), начала производство роботов-патрульных.

Автономная мобильная система слежения "Трал Патруль 3.1" предназначена для патрулирования и охраны крупных объектов и выявления посторонних движущихся объектов. Использовать охранный робот можно на территориях нефте- и газохранилищ, складских комплексов и предприятий, объектов энергетической промышленности, в прибрежных зонах туристических поселков и баз, на участках частных домовладений и других объектах.

Для контроля за окружающей обстановкой на патрульном роботе смонтировано несколько обзорных, а также одна купольная камера высокого разрешения. Если робот обнаруживает непрошенных гостей, он автоматически переключается в режим сопровождения цели и отправляет сигнал тревоги на центральный пост охраны. Если на территории применяются два или больше роботов-патрульных, они могут обмениваться информацией о тревоге между собой. И тогда в цепочку сопровождения подозрительного объекта включаются другие роботы, находящиеся на траектории его движения.

В России запустили производство роботов-патрульных


Робот-охранник построен на базе беспилотного электрического наземного шасси и способен передвигаться по заранее запрограммированному маршруту движения без участия оператора. Российская компания-разработчик сделала ставку в пользу применения визуального определения местоположения вместо более современных лазерных сканирующих систем типа LIDAR, которые слишком дорогостоящие. 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 существующие 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.

Привязка к топографии маршрута производится с помощью сигнала ГЛОНАСС-приемника, навигация построена на основе инерциальной системы. В движение "Трал Патруль" приводится с помощью электромоторов, что вместе с небольшими размерами робота делает его малозаметным и малошумным.

В российском охранном роботе использовано колесное шасси SRX 1, которое в теплое время года может проехать на одном заряде аккумуляторов около 24 километров со средней скоростью 5 - 7 км/ч. А вот в числе недостатков этого шасси слабая проходимость по пересеченной местности и сугробам. По словам специалистов компании "СМП Роботикс", сейчас они работают над гусеничной версией шасси для "Трал Патруля", которая сможет существенно повысить проходимость и облегчит зимнюю эксплуатацию.

Самоходное шасси робота позволяет перемещаться по подготовленной местности лесопаркового ландшафта. Для движения 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 высотой, луж глубиной до 10 см, а также упавших веток. Шасси робота в состоянии выполнить разворот радиусом менее полутора метров и преодолеть ступени высотой до 14 см.

На шасси размещены поворотные и обзорные камеры, а также рабочее место оператора комплекса. Робот перемещается по маршруту под контролем встроенного блока управления движением, руководствуясь картой охраняемого объекта. Через расстояния, которые достаточны для детального видеонаблюдения всех участков местности, "Трал Патруль" делает остановки, во время которых осуществляет поиск движения на охраняемой им территории.

В случае обнаружения движения на объекте робот наводит на его источник поворотную камеру и анализирует его. Имеющийся на роботе видеовычислитель, 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. Когда видимость недостаточна, шасси в автоматическом режиме подъезжает 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 видеонаблюдения. Аккумуляторная батарея заряжается за шесть-восемь часов. 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. При низком заряде аккумулятора робот в состоянии сам поставить себя на зарядку, после чего отправиться дальше по своему маршруту.


Досье "НС"

Компания "СМП" - производитель оборудования для систем видеонаблюдения, лидер среди российских производителей видеорегистраторов и IP-серверов. Всё поставляемое оборудование разрабатывается и производится в России.

Для обеспечения непрерывной охраны объекта можно реализовать на практике патрулирование в группе. В таком режиме работы взаимные перемещения изделий можно синхронизировать для равномерного покрытия всей охраняемой территории. При этом контроль за работой всех роботов-патрульных производится с единого места оператора системы.

Групповое патрулирование охраняемой территории роботами основано на принципе связанного взаимного перемещения. 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.

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

В проекте "Трал Патруль 3.1" успешно решены и продолжают совершенствоваться две сложные научно-технические задачи. Первая - это распознавание человека в условиях недостаточной освещенности и его фрагментарного видения. Для эффективной работы системы видеослежения важно исключить ложные тревоги, поэтому необходимо максимально точно опознавать человека, несмотря на то что его фигура может быть частично закрыта, например, деревом или кустом. Применение двух систем электронного зрения - спектральной и оптической, а также нейроподобных алгоритмов позволили компании решить эту нетривиальную задачу.

Вторая задача - управление движением колесного 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 высоконадежный алгоритм, который возможно было реализовать на бортовом вычислительном комплексе изделия.

Особое внимание в проекте отведено надежности 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 более 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.

Робот-патрульный - это лишь один из возможных вариантов использования беспилотного шасси. Со временем подобные роботы смогут решать куда более сложные задачи.


Кстати

На Международном авиакосмическом салоне "МАКС-2013", который пройдет с 27 августа по 1 сентября на территории аэродрома "Раменское" в Жуковском (Московская область), компания "СМП" продемонстрирует работу охранного робота новой версии - "Трал Патруль 4.0".

Контроль работы группы таких охранных роботов производится удаленно с помощью программы Robot Vision, установленной на планшетном компьютере. Охраннику доступна информация о текущем положении всех роботов, состоянии системы управления, заряде батарей, а также просмотр изображений с видеокамер. В случае оперативной необходимости возможна удаленная корректировка маршрута охран ного робота. В качестве канала связи используется Wi-Fi-сеть, позволяющая передавать как видео, так и данные от робота, а также команды управления. Для небольших объектов может быть использована единичная точка доступа, позволяющая покрыть всю территорию. На более крупных территориях, а также территориях со сложным рельефом необходимо разворачивать локальную Wi-Fi-сеть из нескольких точек доступа, которая позволит обеспечить надежное радиопокрытие на всём маршруте движения охранного робота "Трал Патруль 4.0".

Запись видео со всех камер охранного робота производится в течение всего времени его патрулирования на встроенный накопитель. Во время зарядки накопленные данные копируются на стационарный NAS с использованием проводного Ethernet-соединения.

Новости по теме

Новости других СМИ