Международный конкурс летающих роботов

Летающий робот Политехнического университета Виргинии инспектирует здание перед проникновением во время выполнения четвёртой миссии конкурса в 2007 году.

Международный конкурс летающих роботов (англ. International Aerial Robotics Competition, англ. IARC) — ежегодное открытое соревнование беспилотных автономных летающих роботов созданное Робертом Михельсоном (англ. Robert C. Michelson) в Технологическом институте Джорджии в 1991 году^[1]. Конкурс призван стимулировать создание небольших, но очень умных летающих роботов, способных автономно, без постороннего вмешательства, выполнять сложные задачи^[2][3].

История

Роберт Михельсон

Конкурс был создан бывшим президентом Международной ассоциации беспилотных транспортных средств (англ. Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI)) Робертом Михельсоном в 1991 году^[4]. IARC выступила организатором и спонсором призового фонда^[5].

Миссии

На каждом этапе организаторы конкурса придумывают миссию в виде сценария, которую на момент постановки задачи не может выполнить ни один из существующих гражданских или военных беспилотных летающих роботов^[1]. За выполнение миссии устанавливается денежный приз. Ежегодно команды предоставляют на конкурс созданных им роботов, способных решить поставленную задачу. Если ни одна из команд не смогла выполнить миссию, она остаётся прежней, а призовое вознаграждение увеличивается^[1].

Первая миссия

Задача

Беспилотный автономный летательный аппарат должен самостоятельно перенести небольшой груз (металлический диск) из одного конца площадки в другой^[1].

Победитель

Команда Стэнфордского университета^[6].

Вторая миссия

Задача

Розыск токсичных отходов.

Сценарий

Необходимо попасть на свалку токсичных отходов, на которой в беспорядочном порядке захоронено пять бочек. Определить содержимое каждой бочки по находящимся возле них этикеткам и вернуться с образцом содержимого одной из них.

Победитель

В 1996 году команде Массачусетского технологического института и Бостонского университета, при поддержке Draper Labs удалось создать робота, который правильно определил расположение всех пяти бочек с отходами и содержимое двух из них, то есть решил около 75 % задачи^[7]. Однако только в следующем году команда из Университета Карнеги — Меллон смогла выполнить миссию полностью^[6].

Третья миссия

Третья миссия. Базирующийся на вертолёте робот Южного политехнического университета пролетает в опасной близости от огня.

Пневматический эмулятор человека, разработанный Михельсоном

Задача

Поисково спасательные работы.

Сценарий

Необходимо пролететь в зону бедствия среди огня, облаков ядовитого газа и разрушений. Найти мёртвых и живых, неспособных самостоятельно выбраться. Живые определялись по движению и имитировались с помощью специальных роботов.

Победитель третьего конкурса.

Победители

Робот из Берлинского технического университета смог избежать всех опасностей и успешно обнаружить всех живых в 2000 году^[8].

Четвёртая миссия

Макет для четвёртой миссии.

Робот GTMax во время выполнения четвёртой миссии.

Задача

Беспилотный автономный летательный аппарат за 15 минут должен пролететь по открытой местности 3 мили (около 5 км), найти определённое здание, залететь в его окно, сфотографировать обстановку и вернуться^[9][1].

Сценарий

Для четвёртого этапа было придумано несколько сценариев с аналогичным способом решения. Первый из них предполагал, что недружественным государством были захвачены заложники. Автономный летательный аппарат выпущенный с подводной лодки в трёх милях от берега должен добраться до здания, где удерживают заложников, проникнуть в него и отправить информацию обратно на подводную лодку. Второй сценарий повествовал об археологах, открывших древний мавзолей. Неизвестный вирус убил археологов, но перед смертью они сообщили, что на стене мавзолея висит неизвестный гобелен с очень важной информацией. Правительство собирается взорвать территорию, чтобы уничтожить вирус, но робот за 15 минут должен найти мавзолей, влететь в него, сфотографировать гобелен и передать информацию учёным^[10].

Победитель

Попытка пройти миссию длилась девять лет, в результате было решено, что все участвующее команды в значительной степени могут продемонстрировать возможность её осуществления по двум предложенным сценариям. Поэтому в 2008 году миссия была признана пройденной, а призовой фонд в 80000 долларов США был поделен между всеми участниками. Третий сценарий лёг в основу пятой миссии.

Пятая миссия

Пятая миссия предполагает взрыв ядерного реактора.

Задача

Ориентация в закрытом помещении без каких-либо внешних сигналов. Никаких дополнительных сведений об этом помещении роботу не предоставляется^[1].

Сценарий

В неком «Украинистане» взорвался реактор на АЭС, что привело к резкому повышению радиации, гибели и эвакуации людей. В результате срабатывания аварийной автоматики удалось заглушить два реактора, но третий остаётся включённым. Роботу необходимо попасть внутрь станции через разбитое окно, пролететь через все помещения, найти «главный пульт управления» по горящим светодиодам. Изображение индикаторов и положение тумблеров робот должен передать по радио, для оценки специалистами и поиска выхода из положения^[1][11].

Победитель

В 2009 году миссия с четвёртой попытки была выполнена роботом MAV (англ. micro air vehicles), созданным в Robust Robotics Group Массачусетского технологического института под руководством профессора Николаса Роя (англ. Nicholas Roy)^[1][12][13].

Шестая миссия

Сценарий

Незаметно проникнуть в здание разведки «республики Нари», которое окружено забором под напряжением, воспользовавшись полученной от разведки информацией о слепых зонах камер безопасности. Избегая регулярных обходов охраны, найти определённое помещение и лежащую в нём флешку с секретной информацией. Флешку необходимо заменить на пустую таким образом, чтобы противник не заметил пропажи. Оригинал же незаметно вынести из здания и передать разведке^[1].

Время и место проведения конкурсов

№	Время проведения	Место проведения	Миссия
1	1991 год[1]		Первая[1][6]
2	1992 год		Первая[1][6]
3	1993 год		Первая[6]
4	1994 год		Первая[6]
5	1995 год[6]		Первая[6]
6	1996 год[6][7]		Вторая[6][7]
7	1997 год[6]		Вторая[6]
8	1998 год	Центр управления опасными материалами и реагирования на чрезвычайные ситуации (Hazardous Material Management and Emergency Response (HAMMER)) Министерства энергетики США	Третья[8]
9	1999 год	Центр управления опасными материалами и реагирования на чрезвычайные ситуации (Hazardous Material Management and Emergency Response (HAMMER)) Министерства энергетики США	Третья[8]
10	2000 год[8]	Центр управления опасными материалами и реагирования на чрезвычайные ситуации (Hazardous Material Management and Emergency Response (HAMMER)) Министерства энергетики США	Третья[8]
11	2001 год	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[1]
12	2002 год	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[1]
13	2003 год	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[1]
14	2004 год[9]	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[9][1]
15	2005 год	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[1]
16	2006 год	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[1]
17	2007 год	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[1]
18	2008 год	Военный полигон в Форте Беннинга (Fort Benning's McKenna Urban Operations Site)[9]	Четвёртая[1]
19	2009 год[1]	Университет Пуэрто-Рико в Маягуэсе (University of Puerto Rico at Mayagüez)[1]	Пятая[1]
20	2010 год	Университет Пуэрто-Рико в Маягуэсе (University of Puerto Rico at Mayagüez)[1]	Шестая[1]

См. также

• DARPA Grand Challenge
• FIRST Robotics Competition
• Евробот
• Автономный необитаемый подводный аппарат

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25} Умный робот с налёта завершил невыполнимую миссию // Мембрана, 3 декабря 2009 года.
   Копия материала: Робот-вертолёт завершил невыполнимую миссию // Популярная механика, 4 декабря 2009 года.
2. ↑ "No Pilots, No Problem: Students Build Autonomous Aircraft", IEEE, The Institute Online (7 августа 2006). Проверено 25 августа 2008.
3. ↑ Michelson Robert The International Aerial Robotics Competition - a Decade of Excellence. — Ankara, Turkey: NATO Research and Technology Organization, Applied Vehicle Technology Panel (AVT), 2000. — Vol. Proceedings 52. — P. SC3-1 to SC-24.
4. ↑ Nyquist John E. Application of Low-Cost Radio-Controlled Airplanes to Environmental Restoration at Oak Ridge National Laboratory. — (также доступна в Интернет: http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/382992-eMTzP0/webviewable/382992.pdf): U.S. Department of Energy, 1996. — P. 14.
5. ↑ Michelson Robert Les Plus Petites Machines Volantes Intelligentes du Monde. — Paris, France, 1998. — P. 22–27. — ISBN ISSN 0290-9693
6. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12} Michelson Robert International Aerial Robotics Competition- The world’s smallest intelligent flying machines. — Bristol England, 1998. — P. 31.1–30.10.
7. ↑ ^{1 2 3} "Aerial Robotics", Research Horizons magazine online, author: Joey Goddard (27 ноября 1996). Проверено 23 января 2009.
8. ↑ ^{1 2 3 4 5} Multi-purpose Aerial Robot Vehicles with Intelligent Navigation, Technische Universität Berlin (23 октября 2007). Проверено 23 января 2009.
9. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11} Завершилось международное соревнование летающих роботов // Мембрана, 26 июля 2004 года.
10. ↑ Georgia Tech Wins the 4th Mission of the International Aerial Robotics Competition, GoRobotics.net. Проверено 23 января 2009.
11. ↑ International Aerial Robotics Competition 5th Mission, Space Prizes Blog (9 сентября 2008). Проверено 23 января 2009.
12. ↑ Видео, демонстрирующее полёт MAV // YouTube.
13. ↑ Видео, демонстрирующее победу MAV в конкурсе // YouTube.

Ссылки

• Официальный сайт International Aerial Robotics Competition (англ.)

Участники

• MIT Robust Robotics Group

Новостные обзоры

• Flying MAV Navigates Without GPS