Робототехнические комплексы разного назначения могут создаваться на основе готовой техники путем её оснащения автоматизированными средствами управления. Такой подход находит применение в целом ряде современных разработок. Последняя из них — система SPARK от американской компании Overland AI. Утверждается, что этот комплект специальной аппаратуры совместим практически с любым существующим транспортом и может превращать его в автономный комплекс.
Вопросы роботизации
Компания Overland AI из Сиэтла (шт. Вашингтон) начала свою деятельность в недавнем прошлом. Основной сферой её деятельности являются технологии искусственного интеллекта в приложении к транспорту. Компания разрабатывает программное и аппаратное обеспечение для самоходных робототехнических комплексов.
К настоящему времени компания Overland AI по заказу агентства DARPA довела свои первые проекты до полноценных испытаний. Изготовлены опытные системы управления нескольких типов, которые затем установили на доступные автомобили. Получившиеся машины прошли испытания на полигоне. Фото и видео с этих мероприятий теперь используются в рекламе.
Недавно компания представила новую разработку — комплект SPARK. Как и в случае с другими проектами, его целью является автоматизация процессов вождения транспортного средства в разных условиях. При этом главной особенностью нового комплекта является его совместимость с широким кругом носителей.
Утверждается, что приборы и устройства из состава комплекта SPARK могут быть установлены на автомобилях различных классов и типов. Особые требования к носителю не предъявляются, и его не нужно серьёзно дорабатывать. Монтаж устройств занимает ограниченное время. По итогам переоснащения машина сохраняет штатный пост управления и по-прежнему может использоваться водителем.
Следует отметить, что на данный момент комплект SPARK существует только на уровне конструкторской документации и демонстрационных материалов. Насколько известно, опытные изделия пока не изготавливались и не испытывались. Впрочем, учитывая предыдущие успехи компании-разработчика, можно ожидать, что тесты начнутся в ближайшее время.
Комплект средств
По данным разработчика, в состав SPARK входит несколько приборов разного назначения, которые можно разделить на ряд подсистем. Все эти устройства предлагается монтировать на автомобиле-носителе и соединять друг с другом кабелями. Работа всех устройств контролируется оригинальным программным обеспечением от Overland AI.
Для повышения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик система SPARK может оснащаться собственными источниками энергоснабжения. Питание приборов обеспечивается отдельным генератором с приводом от двигателя машины-носителя и аккумулятором. При этом не исключается возможность подключения к электросистеме автомобиля.
Размещение камер и лидаров на условном носителе
Система включает в себя набор различных приборов для сбора данных. Так, для наблюдения за дорогой и поиска препятствий используются оптические станции со стереокамерами и лидарами. Такие станции могут размещаться в передней и задней части носителя. Также имеются датчики для сбора информации о работе систем и механизмов, параметров движения и т.д.
Вся информация с датчиков и видеосигнал поступают на бортовой компьютер. Он использует оригинальное программное обеспечение OverDrive и обрабатывает поступающие данные. Компьютер анализирует видимую поверхность, определяет оптимальный маршрут и вырабатывает команды для исполнительных механизмов.
Непосредственное управление осуществляется при помощи электрических приводов, включённых в состав штатных систем автомобиля. По команде компьютера они изменяют курс движения, управляют двигателем и трансмиссией и т.д.
В состав SPARK также входит система радиосвязи. По желанию заказчика, она может работать по стандартам LTE или Wi-Fi, а также использовать популярные системы связи, такие как Starlink. Во всех случаях используется защищённый канал передачи данных. Комплект SPARK передает на операторский пульт необходимую информацию и радиосигнал, а оператор имеет возможность подавать команды и контролировать работу автомобиля.
Желаемые преимущества
Система управления SPARK в её окончательном виде пока не проходила испытания и не показывала заявленные возможности. Тем не менее, компания Overland AI уже изготовила и протестировала некоторые приборы, включая наиболее важные. По итогам их проверки компания-изготовитель дает оценку новому проекту и делает прогнозы.
Испытания одной из систем управления. Справа — данные от разных систем наблюдения
В Overland AI считают, что новая система управления привлечёт внимание потенциальных заказчиков, в первую очередь Пентагона. Это ведомство проявляет интерес к передовым разработкам и готово финансировать новые проекты и закупать перспективные образцы.
Предполагается, что военное ведомство сможет в полной мере использовать преимущества новой системы управления. В первую очередь, система SPARK позволит Пентагону создать желаемый парк транспортных автомобилей-роботов без излишних затрат. Технику для строительства таких комплексов можно брать из любой части или с хранения.
В теории, носителями SPARK могут быть автомобили всех семейств и моделей, в зависимости от пожеланий и потребностей заказчика. Такие комплекты могут использоваться как на лёгких вездеходах HMMWV, так и на тяжёлых грузовиках и тягачах HEMTT. Вопрос только в предназначении такой техники и в целесообразности её автоматизации.
Автономная система управления может найти применение в логистике. Грузовики обычно двигаются по заданному маршруту и не сталкиваются с серьёзными препятствиями. Вождение в таких условиях можно доверить автоматике, что не приведёт к заметным потерям. При этом сокращается потребность в водителях, т.к. работой нескольких автоматизированных машин сможет управлять всего один человек.
В будущем система SPARK может получить дальнейшее развитие. Её компоненты должны совершенствоваться и показывать более высокие характеристики. Кроме того, могут появиться новые функции. В частности, систему могут «научить» работать с различными надстройками, такими как краны или комплексы вооружений.
Тем не менее, технический и коммерческий успех проекта пока не гарантируется. В первую очередь, это связано с его сложностью. Компания Overland AI должна разработать, испытать и довести до требуемого уровня несколько разных приборов и устройств, а также программное обеспечение для них. Как показывает практика, такие проекты нередко сталкиваются с рядом сложных проблем, которые ставят крест на их будущем.
Компания Overland AI работает в сотрудничестве с агентством DARPA. Это означает, что комплект SPARK имеет некоторые шансы поступить на вооружение. Однако, чтобы это произошло, Пентагону предстоит сформировать стратегию развития безэкипажных грузовиков, а также принять ряд соответствующих документов. Кроме того, ведомство посчитает расходы на гипотетическое переоснащение автомобильного парка и сделает выводы о его целесообразности.
Перспективные разработки
Каким будет решение Пентагона и станет ли он закупать комплекты SPARK, пока неизвестно. Тем не менее, компания-разработчик не теряет надежды и продолжает работу. Недавно представленная система управления в ближайшее время должна выйти на испытания и подтвердить расчётные характеристики.
Если на текущем этапе не возникнут какие-либо существенные проблемы, то компания Overland AI имеет все шансы вовремя завершить перспективный проект и представить его результаты потенциальным заказчикам. Однако такой результат пока не гарантируется, и узнать итоги текущих работ удастся только через несколько лет.