Autonom firbenet designet til at holde sammen med soldater

Forestil dig et lille amerikansk specialstyrkehold, der udfører hemmelige operationer i et fjendtligt territorium. Missionen kræver, at holdet er begrænset i størrelse, men i stand til at bære omfattende udstyr, både eksplosive og inaktive, for at udføre missionen. Hvad gør dette hold så unikt? Den består af både soldater og robotter som teammedlemmer.

Det unikke teammedlem i gruppen er benbevægelses- og bevægelsestilpasningen, eller LLAMA, et autonomt firbenet mobilitetsforskningsplatformsystem mønstret efter en brugshund og lignende dyr. Forskere har designet det til at fungere sammen med soldater, lette fysiske arbejdsbyrder, og øge mobiliteten, beskyttelse og dødelighed.

Systemet er helt elektrisk og har aktuatorer med højt drejningsmoment og algoritmer til avanceret perception, intelligens og kontrol for autonomi og teaming. Robotten er designet til mobilitet i strukturerede og ustrukturerede miljøer - hvilket betyder, at den kan gå, hvor afmonterede soldater går - uanset om den er i barsk terræn eller ved at gå på trapper.

Platformens parathed afhænger af dens mission. For eksempel, en logistikmission kan være klar inden for de næste fem år eller mindre, men en mere kompleks mission, der kræver et højere niveau af autonomi, som endnu ikke eksisterer og vil have en længere udviklingstid, sagde embedsmænd.

U.S. Army Combat Capabilities Development Command's Army Research Laboratory udviklede robotten som en del af sin Robotics Collaborative Technology Alliance, kendt som RCTA. Forskere sagde, at det er legemliggørelsen af ​​programmets forskningsindsats inden for fremskridt inden for autonom off-road mobilitet og forskning til at overføre robotter fra værktøjer til holdkammerater for soldater.

Hæren vil fremvise LLAMA ved et arrangement den 17. oktober i National Robotics Engineering Center-anlægget på Carnegie Mellon University i Pittsburgh.

Næsten 60 forskere og ingeniører fra mere end et dusin virksomheder og universiteter samarbejdede om eksperimenter med et ensemble af multifunktionelle autonome systemer under en storstilet eksperimenteringsbegivenhed tidligere på sommeren i Camp Lejeune, North Carolina. Baseret på resultater fra denne begivenhed, forskere søger at forbedre LLAMAs mobilitet til oktober-begivenheden.

Ved starten af ​​RCTA, der var et par traditionelle hjul/sporede robotforskningsplatforme til rådighed, forklarede ARL-ingeniør Jason Pusey; imidlertid, Pusey disse platforme manglede evnen til at følge en soldat i en mission indendørs og udendørs. Det nyeste inden for sansning, computer, strømforsyning og aktivering er avanceret til et niveau, der gør avancerede bevægelsesplatforme med ben nu mulige, i det mindste et levedygtigt forskningsværktøj.

Fremskridt inden for maskinlæring har, over tid, vist løfte om at designe robuste perceptionssystemer til mobile robotter, der er i stand til at navigere blandt bevægende fodgængere med smidighed, samtidig med at man er opmærksom på tilstedeværelsen af ​​bestemte elementer i miljøet, sagde Pusey.

"Lige nu, LLAMA har tre frihedsgrader pr. ben, " sagde han. "Vi gjorde tre frihedsgrader pr. ben, så vi kan opnå et stort arbejdsområde, der gør det muligt for platformen at være adræt nok til at erobre rimeligt komplekst terræn."

Pusey har været involveret i RCTA siden starten i 2009.

"Platformen har ikke kun mobilitetsmulighederne, det omfatter også perception og intelligens, " sagde han. "Denne platform forsøgte at kulminere en masse forskellige teknologier inden for RCTA for at integrere dem sammen i én platform, som vi faktisk kan vise for at igangsætte de vidtrækkende mål med at kombinere alt dette i én unik intelligent platform for Soldat."

Gennem design og forskning, det samarbejdsholdende team undersøger nu måder at efterligne greyhounds bevægelser, geparder og lignende dyr for at se, hvordan de bruger deres rygsøjle til at drive sig selv fremad.

Hær-ledet grundlæggende forskning, som det ses i RCTA, har resulteret i avanceret videnskab inden for fire kritiske områder inden for kamprobotter på jorden, der påvirker den måde, amerikanske krigskæmpere ser, tænke, bevæge sig og hold, sagde forskere.

"Der var ingen robust model for autonomi i hæren eller i generelle applikationer før RCTA, " sagde Dr. Stuart Young, forskningssamarbejdsaftale. "Gennem dette forskningsprogram fremskynder vi soldaternes evner til at få adgang til information, der er nødvendig for at fuldføre missioner."