Greek English French German Italian Japanese Russian Spanish Turkish

Cooperation of robotic systems

Στο βαθμό που η ανάπτυξη των ρομποτικών συστημάτων προχωρά, ανοίγεται η δυνατότητα χρήσης μιας ομάδας ετερογενών ρομποτικών συστημάτων, ούτως ώστε να μεγιστοποιηθεί η συνολική απόδοση με βάση τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κάθε ξεχωριστής πλατφόρμας. Ειδική περίπτωση μιας τέτοιας συνεργασίας, η οποία μπορεί να έχει πολύ ενδιαφέροντα αποτελέσματα για το πεδίο της εξερεύνησης και διάσωσης, είναι αυτή της συνεργασίας μεταξύ εναέριων μη επανδρωμένων αεροσκαφών και οχημάτων εδάφους, όπως τα φίδια. Σε ένα τέτοιο πλαίσιο συνεργασίας οι διαφορετικές πλατφόρμες έχουν διαφορετικούς και αλληλοσυμπληρώμενους ρόλους. Τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη επιτελούν κύρια το ρόλο της ταχείας αναγνώρισης της περιοχής και της παροχής αναλυτικών τρισδιάστατων χαρτών όπου, παράλληλα, σημειώνεται η πιθανότητα ύπαρξης θυμάτων. Η λειτουργία αυτή αναπαρίσταται στην παρακάτω εικόνα.

Αναγνώριση περιοχής και κατασκευή πιθανοτικού χάρτη ύπαρξης επιζώντων

Καθώς αυτή η πληροφορία γίνεται διαθέσιμη, τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη μπορούν να καθοδηγήσουν (σε περίπτωση ενός πλήρους αυτόνομου συστήματος) ή να βοηθήσουν τους ανθρώπους-χειριστές στο να δώσουν εντολές στα επίγεια ρομπότ, ώστε αυτά να πάνε και να διερευνήσουν τα σημεία που πιθανολογείται ότι υπάρχει επιζών. Η λειτουργία αυτή αναπαρίσταται στην παρακάτω εικόνα.

Αρχή συνεργασίας των Μη-Επανδρωμένων Αεροσκαφών με επίγεια ρομποτικά οχήματα ή και με τους ανθρώπους-διασώστες

Η αλγοριθμική οργάνωση μιας τέτοιας συνεργατικής στρατηγικής μπορεί να βασιστεί στα λεγόμενα Μοντέλα Συμπεριφοράς (Behavioral Model). Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, κάθε ρομπότ μπορεί να πράττει, ανά πάσα στιγμή, σύμφωνα με ένα μοντέλο συμπεριφοράς ενώ κάθε άλλο μέλος της ομάδας (ή όποια μέλη της ομάδας έχουν τα δικαιώματα αυτά) μπορεί να ζητά από ένα ρομπότ να αλλάξει μοντέλο συμπεριφοράς, ώστε να ανταποκριθεί στους σκοπούς της ομάδας. Αυτά τα μοντέλα συμπεριφοράς μπορούν να οργανωθούν σε ένα State Machine.

Σήμερα, η έρευνα σε αυτή την περιοχή συνεχίζεται δίνοντας έμφαση στην ανάπτυξη αισθητήριων συστημάτων ικανών να δώσουν τρισδιάστατη απεικόνιση του χώρου. Παράδειγμα είναι η χρήση του αισθητήρα KINECT για τη λήψη δεδομένων που συνδυάζουν τη δισδιάστατη εικόνα με την αίσθηση βάθους, δίνοντας ένα πλούτο πληροφορίας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση αντικειμένων αναφοράς εντός ενός χώρου. Αισθητήρες όπως το KINECT (ή μια μικρότερη εκδοχή του ή μια λύση στερεοσκοπικής κάμερας) θα προσαρμοστούν πάνω στα μη επανδρωμένα αεροσκάφη της ερευνητικής ομάδας παρέχοντας έτσι πιο πλήρεις δυνατότητες αναγνώρισης του περιβάλλοντος. Επιπρόσθετα, μια άλλη λύση σε αυτό το ζήτημα θα ήταν η χρήση Laser Scanners. Σε κάθε περίπτωση, όμως, θα πρέπει να τονιστεί ότι η χρήση τέτοιων αισθητήρων πάνω σε αεροσκάφη απαιτεί την κατάλληλη διάχυση πληροφορίας με τα δεδομένα του αδρανειακού αισθητήρα που παρέχει τις γωνίες προσανατολισμού και τον συγχρονισμό με αυτή τη συσκευή, ώστε να αντιμετωπισθεί το γεγονός ότι το αεροσκάφος κινείται διαρκώς σε όλους τους άξονες του, μη παρέχοντας τη δυνατότητα για λήψη υπό σταθερή γωνία. Επίσης, θα πρέπει να τονιστεί ότι κάθε αλγόριθμος στρατηγικής συνεργασίας θα πρέπει να συνυπολογίζει την ανάγκη να υπάρχει επικοινωνία μεταξύ των συστημάτων σταθερά ή τουλάχιστον ανά ορισμένα διαστήματα. Η διατήρηση συνδεσιμότητας στο γράφο, που στους κόμβους του έχει τα μη επανδρωμένα συστήματα, είναι απαραίτητη για την απρόσκοπτη λειτουργία της ομάδας.

Τέλος, ως προς την ασύρματη επικοινωνία θα πρέπει να συνυπολογισθούν και οι περιορισμοί εύρους ζώνης αλλά και η ανάγκη η πληροφορία (πχ. ο τρισδιάστατος χάρτης) να περάσει από πολλά ρομπότ, μιας και δεν είναι απαραίτητο όλα τα ρομπότ να έχουν απευθείας σύνδεση με τη βάση εδάφους, όπου φυσικά είναι θεμιτό να φτάνει η πληροφορία. Κατά αυτή την έννοια, ειδική παράμετρος είναι και η μετάδοση της πληροφορίας στα πλαίσια ενός δικτύου ασύρματων κόμβων-ρομπότ.Συμπερασματικά, αυτή η περιοχή είναι ιδιαίτερα απαιτητική αλλά και καθοριστικής σημασίας ώστε τα μη επανδρωμένα συστήματα να βρουν πλατύτερη εφαρμογή σε εφαρμογές εξερεύνησης και διάσωσης.