Το R+D Project είχε ως στόχο να σχεδιάσει και να εφαρμόσει τις τεχνολογίες ελέγχου και συνεργασίας που απαιτούνται για την ανάπτυξη της πρώτης γενιάς ρομπότ για διάσωση. Προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος αυτός, δημιουργήθηκαν στεγανά ρομποτικά συστήματα για να χρησιμοποιηθούν σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης σε ρηχά ή επιφανειακά νερά

R+D Project Robot

Στην πρώτη κατάσταση λειτουργίας, το αυτόνομο ρομποτικό σύστημα έχει την δυνατότητα να καταγράφει πληροφορίες για την κατάσταση των επιζώντων καθώς και την διαδρομή που έχει εκτελέσει, και μόνο όταν δεν μπορεί να εντοπίσει επιζώντες, επιστρέφει στο κέντρο ελέγχου για επαναφόρτιση. Στην δεύτερη κατάσταση λειτουργίας, με την βοήθεια ενός GPS και μίας μονάδας ελέγχου, το ρομπότ έχει την δυνατότητα να φιλτράρει τα πλάνα που παίρνει, καθώς και να διατηρεί αυτά που δείχνουν μεγάλη πιθανότητα ότι εντοπίστηκε επιζών, ενώ παράλληλα στο κέντρο ελέγχου, αποστέλλεται και η θέση αυτού. Με αυτόν τον τρόπο το ρομπότ επικεντρώνεται μόνο στα σημεία που είναι πιθανά να βρεθεί εγκλωβισμένος άνθρωπος.

Κατά τη διάρκεια του προγράμματος PeLoTe (Building Presence through Localization for Hybrid Telematic Teams), χρησιμοποιήθηκαν διαφόρων τύπων ρομποτικά οχήματα βασισμένα κυρίως σε ήδη υπάρχουσα τεχνολογία, ενώ στις περισσότερες εφαρμογές επιβεβαιώθηκε η αποτελεσματικότητα της ρομποτικής πλατφόρμας MERLIN (Mobile Experimental Robot for Locomotion and Intelligent Navigation). Η κίνησή του ρομπότ καθορίζεται μέσω δύο κινητήρων, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την μεταφορά/περιστροφή του οχήματος. Ενσωματωμένα σε αυτό υπάρχουν ένας μεγάλος αριθμός αισθητήρων, όπως encoders, υπερηχητικοί και υπέρυθροι πομποδέκτες (sonars/IR), γυροσκόπιο, μαγνητική πυξίδα, laser, δικτυακή κάμερα, καθώς και κεραία για τηλεχειρισμό και τήλε-εποπτεία.

PeLoTe Project mobile robot MERLIN

Η ρομποτική αυτή πλατφόρμα επικοινωνεί μέσω μίας κεντρικής διεπαφής μεταξύ ανθρώπου-υπολογιστή, διαμέσου WLAN-Wireless Local Area Network, απ' όπου μπορεί να λαμβάνει εντολές για την τροχιά που πρέπει να ακολουθηθεί ή/και να αποστείλει σε μία κεντρική βάση τα δεδομένα από το χώρο που ερευνά, όπως φωτογραφίες του χώρου. Παράλληλα με τις διαδικασίες πλοήγησης του ρομπότ, πραγματοποιείται και η χαρτογράφηση της περιοχής κίνησης αυτού.

Με σκοπό την κίνηση των αυτόνομων ρομποτικών συστημάτων σε εξωτερικούς χώρους, θα πρέπει, εν γένει, να ληφθούν υπόψη πολλές παράμετροι που σχετίζονται με το είδος του εδάφους. Οι αντίστοιχες ρομποτικές πλατφόρμες θα πρέπει να είναι ευέλικτες και γρήγορες σε ευθύ έδαφος, ενώ ταυτόχρονα θα πρέπει να είναι ικανές να ανταπεξέλθουν σε περιστάσεις ανώμαλου εδάφους όπως χαλίκια, πέτρες, λάσπη, χαλάσματα ή ακόμα και σκάλες. Αυτό είναι σχεδόν απαραίτητο για ρομποτικές πλατφόρμες που χρησιμοποιούνται σε αποστολές αναζήτησης και διάσωσης επιζώντων σε εξωτερικά περιβάλλοντα, όπως και για επίβλεψη/εποπτεία χώρων, όπως για παράδειγμα ανίχνευση τοξικών ουσιών σε κρίσιμες περιστάσεις.

Η επιστημονική κοινότητα, θεωρεί τα ερπυστριοφόρα ρομπότ ως μία από τις βέλτιστες κατασκευές, στον χώρο της έρευνας και της διάσωσης, κυρίως λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως είναι η ταχύτητα και η ευελιξία αυτών σε ανώμαλα εδάφη. Από μία διαφορετική θεώρηση, το κυριότερο μειονέκτημα των κατασκευών αυτών, είναι η μεγάλη κατανάλωση ενέργειας (λόγω της έντονης τριβής που αναπτύσσεται), που περιορίζει την διάρκεια της αυτονομίας τους. Επιπλέον τα ρομποτικά αυτά οχήματα δεν είναι ικανά να ανέβουν σκαλοπάτια ή να προχωρήσουν σε επίπεδα που χαρακτηρίζονται από μεγάλη κλίση. Εναλλακτικά, υπάρχουν ρομποτικές πλατφόρμες με πόδια, τα οποία παρότι είναι πολύ ευέλικτα υστερούν σε θέμα ταχύτητας, καθώς και κλασσικά ρομπότ με τροχούς.

Η ρομποτική πλατφόρμα ASGUARD, αποτελεί ένα υβριδικό είδος μεταξύ ρομπότ με τροχούς και με πόδια, εκμεταλλευόμενο έτσι τα πλεονεκτήματα και από τις δύο αυτές κατηγορίες. Το ρομπότ σχεδιάστηκε για χρήση σε ιδιαίτερα ανώμαλα εδάφη εξωτερικού χώρου, με έμφαση σε θέματα ασφάλειας/επίβλεψης χώρων ή και για αποστολές όπου έχει προκληθεί κάποια καταστροφή. Η πλατφόρμα ASGUARD είναι ικανή να ανέβει σκαλιά, μέσω προσαρμοστικών ελεγκτών, εμπνευσμένων από τη φύση, ενώ ταυτοχρόνως μπορεί να αναπτύξει μεγάλες ταχύτητες σε επίπεδες επιφάνειες.

Hybrid-Wheeled ASGUARD

Η ρομποτική πλατφόρμα της USAR (Urban Search and Rescue) αποτελεί ένα πρωτότυπο ρομπότ τύπου Almira. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του είναι το γεγονός ότι κάθε τροχός του αποτελείται από 3 υπό-τροχούς (12 σε σύνολο) σε τριγωνική διάταξη. Επιπλέον, κάθε σετ τριών τροχών σε κάθε άξονα, δύναται να περιστρέφεται ανεξάρτητα από την περιστροφή του κεντρικού άξονα (που αποτελεί το κέντρο της κάθε τριγωνικής διάταξης). Αυτό επιτρέπει στο όχημα να κινείται χωρίς καμία δυσκολία σε ομαλές επιφάνειες, ενώ παράλληλα έχει τη δυνατότητα να ανέβει σκάλες, καθώς και απότομες επικλινείς επιφάνειες έως και 75 μοιρών.

Almira-class USAR vehicle

Η πλατφόρμα είναι εφοδιασμένη με υπερηχητικούς και υπέρυθρους αισθητήρες, καθώς και με μικρόφωνα. Επιπλέον, στο εμπρόσθιο και όπισθεν μέρος του ρομπότ είναι τοποθετημένες δύο ασύρματες βίντεο κάμερες για πιο πλήρη εποπτεία του χώρου, καθώς και για την αναζήτηση επιζώντων. Το ρομποτικό όχημα έχει δοκιμαστεί στην αρένα δοκιμών Coala που αποτελείται από περιοχές με διαφορετική κλίμακα δυσκολίας, όπως και στις 3-επιπέδων δοκιμαστικές αρένες της USAR, με πολύ καλά πειραματικά αποτελέσματα.

Αρένα Δοκιμών για Almira-class USAR vehicle

Οι ρομποτικές πλατφόρμες Personal Exploration Robot (PER) και Corky είναι δύο αυτόνομα οχήματα που σχεδιάστηκαν και αναπτύχθηκαν στα πλαίσια πειραματισμών της USAR, και είχαν ως στόχο την αναγνώριση επιζώντων σε χώρους όπου έχουν προκληθεί καταστροφές, με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά συνεργασίας. Η συνεργατικότητα σε αυτήν την περίπτωση βασίζεται σε μετρήσεις από πολλούς αισθητήρες, αλλά και από πολλά ρομπότ ταυτοχρόνως, μέσω ενδοεπικοινωνίας μεταξύ τους, και εν συνεχεία κατάλληλης επεξεργασίας. Για παράδειγμα, υπέρυθροι αισθητήρες (IR) μπορούν να αναγνωρίσουν θύματα εγκλωβισμένα κάτω από ερείπια, αλλά οι μετρήσεις τους μπορούν πολύ εύκολα να παρανοηθούν σε περιπτώσεις αυξημένης θερμότητας του περιβάλλοντος (όπως π.χ. σε περιπτώσεις πυρκαγιάς). Επιπλέον τα συστήματα όρασης που βασίζονται σε αυτή την τεχνολογία, αποτυγχάνουν σε περιστάσεις χαμηλού φωτισμού ή έντονης σκόνης στο περιβάλλον.

PER-Corky πλατφόρμες

Τα ρομπότ PER και Corky είναι εφοδιασμένα με σύστημα ενδοεπικοινωνίας μεταξύ τους, ενώ οι πληροφορίες που λαμβάνονται συνδυάζονται με τις ληφθείσες από αισθητήρες επί της εκάστοτε πλατφόρμας, ώστε να αναγνωρίζονται τυχόν θύματα στον περιβάλλοντα χώρο με σιγουριά. Η ευελιξία του PER ρομπότ έγκειται στους 6 τροχούς του, οι οποίοι έχουν τη δυνατότητα να περιστρέφονται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, ενώ η ευελιξία του Corky έγκειται στο μεγάλο συγκριτικά μέγεθος των τροχών του, καθιστώντας το ικανό να κινείται εύκολα σε χώρους με συντρίμμια.