Международный конкурс летающих роботов

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].

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

ИсторияПравить

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].

МиссииПравить

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 ими роботов, способных решить поставленную задачу. Если ни одна из команд не смогла выполнить миссию, она остаётся прежней, а призовое вознаграждение увеличивается^[1].

Первая миссияПравить

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 миссияПравить

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 миссияПравить

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 миссияПравить

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^[1]^[9].
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]. Третий сценарий: взрыв реактора 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. Нужно влететь в здание управления и послать на базу обстановку внутри.
Победитель: Попытка пройти миссию длилась девять лет, в результате было решено, что все участвующее команды в значительной степени могут продемонстрировать возможность её осуществления по трём 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 миссияПравить

Рекламная картинка к четвёртой-пятой миссиям. Торопитесь, иначе реактор взорвётся!

Задача: Ориентация в закрытом помещении без каких-либо внешних сигналов. Никаких дополнительных сведений об этом помещении роботу не предоставляется^[1].
Сценарий: Всё та же авария на АЭС в мифическом «Украинистане», однако задача сложнее. 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 миссияПравить

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].

Седьмая миссияПравить

Сценарий: На поле 20×20 метров ходят четырнадцать роботов на основе iRobot Create: 10 плоских «шайб» и 4 двухметровых «столба». Одна сторона поля зелёная, противоположная красная. Как только робот приблизится сверху к шайбе, она меняет направление движения на 45°; если сесть перед ней, она повернётся на 180°. Заставить «шайбы» выйти с поля через зелёную границу. «Столбы» просто мешают, их надо облетать сверху или сбоку.

Соревнование «один на один»: То же самое; на поле выпускаются одновременно два робота. Один должен выгнать шайбы через зелёную границу, второй через красную.

Время и место проведения конкурсовПравить

№	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^[1]^[9]
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. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ 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 Архивная копия от 19 декабря 2009 на Wayback Machine // Мембрана, 3 декабря 2009 года.
Копия материала: Робот-вертолёт завершил невыполнимую миссию Архивная копия от 7 декабря 2009 на Wayback Machine // Популярная механика, 4 декабря 2009 года.
↑ "No Pilots, No Problem: Students Build Autonomous Aircraft", IEEE, The Institute Online (7 августа 2006). Архивировано 3 июня 2011 года. Дата обращения: 25 августа 2008.
↑ Michelson, Robert. The International Aerial Robotics Competition - a Decade of Excellence (англ.). — Ankara, Turkey: NATO Research and Technology Organization, Applied Vehicle Technology Panel (AVT), 2000. — Vol. Proceedings 52. — P. SC3—1 to SC—24.
↑ Nyquist, John E. Application of Low-Cost Radio-Controlled Airplanes to Environmental Restoration at Oak Ridge National Laboratory (англ.). — (также доступна в Интернет: http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/382992-eMTzP0/webviewable/382992.pdf): U.S. Department of Energy, 1996. — P. 14.
↑ Michelson, Robert. Les Plus Petites Machines Volantes Intelligentes du Monde (фр.). — Paris, France, 1998. — С. 22—27. — ISBN ISSN 0290-9693.
↑ 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 (англ.). — Bristol England, 1998. — P. 31.1—30.10.
↑ ¹ ² ³ "Aerial Robotics", Research Horizons magazine online, author: Joey Goddard (27 ноября 1996). Архивировано 2 июня 2013 года. Дата обращения: 23 января 2009.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Multi-purpose Aerial Robot Vehicles with Intelligent Navigation, Technische Universität Berlin (23 октября 2007). Архивировано 3 марта 2016 года. Дата обращения: 23 января 2009.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ ¹¹ Завершилось международное соревнование летающих роботов Архивная копия от 28 ноября 2005 на Wayback Machine // Мембрана, 26 июля 2004 года.
↑ Georgia Tech Wins the 4th Mission of the International Aerial Robotics Competition, GoRobotics.net. Архивировано 6 февраля 2009 года. Дата обращения: 23 января 2009.
↑ International Aerial Robotics Competition 5th Mission, Space Prizes Blog (9 сентября 2008). Архивировано 3 марта 2016 года. Дата обращения: 23 января 2009.
↑ Видео, демонстрирующее полёт MAV Архивная копия от 3 июня 2014 на Wayback Machine // YouTube.
↑ Видео, демонстрирующее победу MAV в конкурсе Архивная копия от 11 октября 2016 на Wayback Machine // YouTube.

СсылкиПравить

Официальный сайт International Aerial Robotics Competition (англ.)

УчастникиПравить

MIT Robust Robotics Group

Новостные обзорыПравить

Flying MAV Navigates Without GPS

[membrana201100-1] 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 Архивная копия от 19 декабря 2009 на Wayback Machine // Мембрана, 3 декабря 2009 года.
Копия материала: Робот-вертолёт завершил невыполнимую миссию Архивная копия от 7 декабря 2009 на Wayback Machine // Популярная механика, 4 декабря 2009 года.

[2] "No Pilots, No Problem: Students Build Autonomous Aircraft", IEEE, The Institute Online (7 августа 2006). Архивировано 3 июня 2011 года. Дата обращения: 25 августа 2008.

[3] Michelson, Robert. The International Aerial Robotics Competition - a Decade of Excellence (англ.). — Ankara, Turkey: NATO Research and Technology Organization, Applied Vehicle Technology Panel (AVT), 2000. — Vol. Proceedings 52. — P. SC3—1 to SC—24.

[Nyquist-4] Nyquist, John E. Application of Low-Cost Radio-Controlled Airplanes to Environmental Restoration at Oak Ridge National Laboratory (англ.). — (также доступна в Интернет: http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/382992-eMTzP0/webviewable/382992.pdf): U.S. Department of Energy, 1996. — P. 14.

[Michelson-5] Michelson, Robert. Les Plus Petites Machines Volantes Intelligentes du Monde (фр.). — Paris, France, 1998. — С. 22—27. — ISBN ISSN 0290-9693.

[Michelson1998-6] 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 (англ.). — Bristol England, 1998. — P. 31.1—30.10.

[gtresearchnewsaerial-7] ¹ ² ³ "Aerial Robotics", Research Horizons magazine online, author: Joey Goddard (27 ноября 1996). Архивировано 2 июня 2013 года. Дата обращения: 23 января 2009.

[marvin-8] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Multi-purpose Aerial Robot Vehicles with Intelligent Navigation, Technische Universität Berlin (23 октября 2007). Архивировано 3 марта 2016 года. Дата обращения: 23 января 2009.

[membrana3435-9] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ ¹¹ Завершилось международное соревнование летающих роботов Архивная копия от 28 ноября 2005 на Wayback Machine // Мембрана, 26 июля 2004 года.

[gorobotics4th-10] Georgia Tech Wins the 4th Mission of the International Aerial Robotics Competition, GoRobotics.net. Архивировано 6 февраля 2009 года. Дата обращения: 23 января 2009.

[spaceprizes2009-11] International Aerial Robotics Competition 5th Mission, Space Prizes Blog (9 сентября 2008). Архивировано 3 марта 2016 года. Дата обращения: 23 января 2009.

[youtubeRWGOdBlgreE-12] Видео, демонстрирующее полёт MAV Архивная копия от 3 июня 2014 на Wayback Machine // YouTube.

[youtubefHDw4SFQzJM-13] Видео, демонстрирующее победу MAV в конкурсе Архивная копия от 11 октября 2016 на Wayback Machine // YouTube.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]