Visión técnica y realidad aumentada: nueva investigación del Ejército de EE. UU.
Robot experimentado en tierra y visualización de información para el operador
Los sistemas robóticos modernos pueden realizar algunas tareas en modo autónomo, por ejemplo, moverse a lo largo de una ruta determinada, teniendo en cuenta las características del terreno y la superación de obstáculos. Además, se están desarrollando nuevos sistemas que pueden realizar vigilancia y reconocimiento, procesar datos y emitir información lista para una persona. Recientemente, se han llevado a cabo experimentos de este tipo en los Estados Unidos.
Desarrollos recientes
El 24 de agosto, el Comando de Capacidades de Combate y el Laboratorio de Investigación del Ejército (ARL) llevaron a cabo nuevos experimentos y pruebas. Junto con otras organizaciones, están implementando el Programa de Investigación Esencial de Inteligencia Artificial para Movilidad y Maniobra, cuyo propósito es crear inteligencia artificial para RTK terrestres y asegurar su interacción con los humanos.
Hasta la fecha, en el marco de este programa, se han creado varios modelos experimentales de equipos. Los últimos de ellos están equipados con dispositivos de vigilancia avanzados que brindan reconocimiento autónomo y la emisión de datos a una persona a través de un sistema de realidad aumentada.
Para las pruebas, se fabricaron dos RTK experimentales con diferentes equipos y software, así como un conjunto de equipos para una persona. Todos estos productos funcionaron en un sitio de prueba real y, en general, confirmaron sus capacidades. Robots identificó con éxito objetos sospechosos en el suelo, y los operadores literalmente vieron los resultados de la inteligencia.
Técnica experimentada
En pruebas recientes, se utilizaron dos RTK de apariencia similar. Fueron construidos sobre la base de la plataforma Warthog UGV de Clearpath Robotics. Es un vehículo de cuatro ruedas con tracción en las cuatro ruedas de dimensiones compactas con motores eléctricos, capaz de transportar una carga o equipo especial, incl. integrado en lazos de control. Dicha plataforma es capaz de trabajar con comandos de operador o fuera de línea.
Se utilizaron lidares de escaneo de dos tipos para observar la situación en los experimentos. Un Warthog recibió un sistema LiDAR VLP-16 de Velodyne; el segundo estaba equipado con un producto LiDAR Ouster OS1. Se conectaron instalaciones de visión técnica con unidades informáticas y equipos de transmisión de datos.
El principio de funcionamiento de los dos tipos de exploradores robóticos es bastante simple. Trabajando en el suelo, el RTK debe "inspeccionar" el entorno y crear una línea de base tridimensional. Luego, los lidars continúan escaneando y la electrónica compara los nuevos datos con la línea de base. Si se detectan cambios, la automatización debe determinar instantáneamente su naturaleza, evaluar los riesgos y notificar a la persona.
Para el operador de semejante complejidad, se destinan gafas de realidad aumentada y algunos equipos relacionados. La información sobre objetos sospechosos y cambios se muestra gráficamente en tiempo real. Las gafas muestran la marca en un punto específico del terreno y la acompañan de una breve descripción: alcance, grado de peligro, etc. Habiendo recibido la información más completa, el operador puede determinar otras acciones, tanto propias como de los robots.
Resultados de la prueba
Los ensayos recientes han confirmado el potencial general de la nueva tecnología. Además, se han aclarado los requisitos para los componentes. Por lo tanto, resultó que incluso los lidars de baja resolución simples y relativamente económicos pueden complementar eficazmente la visión humana. En consecuencia, desaparece la necesidad de productos más complejos y costosos, sin pérdida de eficiencia en el trabajo y con cierto aumento de la productividad.
Dos prototipos con equipamiento diferente
Durante las pruebas, los lidars actualizaron la imagen hasta varias docenas de veces por segundo. Resolución: 10 cm, suficiente para un trabajo eficiente, la detección de objetivos convencionales y la entrega de datos al operador.
En publicaciones abiertas se menciona la presencia de dos plataformas experimentales con diferentes complejos de equipos, pero no se divulgan las diferencias que podrían mostrar en las pruebas. Además, las características de las pruebas aprobadas no se especifican: el tipo de terreno, los objetivos condicionales, la velocidad de todos los sistemas complejos e individuales, etc.
Direcciones de desarrollo
Los RTK experimentados basados en Warthog UGV son exclusivamente demostradores de tecnología. Con su ayuda, ARL verificó la funcionalidad del nuevo hardware y software. Al mismo tiempo, se sientan las bases para la creación de sistemas fundamentalmente nuevos que pueden utilizarse en el ejército. Sobre la base de los desarrollos actuales en el futuro, se pueden crear nuevos complejos de equipos, adecuados para su implementación en la práctica.
Los desarrolladores del proyecto creen que tales tecnologías definitivamente deben llegar al ejército. El trabajo conjunto de personas y tecnología permitirá una vigilancia más eficaz e identificar objetos más peligrosos. Los RTK podrán encontrar emboscadas enemigas, dispositivos explosivos y otras amenazas, sin poner en peligro a los soldados vivos.
Las preguntas de retroalimentación deben resolverse. El operador, habiendo recibido datos sobre el objeto encontrado, podrá realizar sus propios comentarios y correcciones, y el robot deberá procesarlos y tenerlos en cuenta. Además, no se excluye la creación de sistemas de aprendizaje; en este caso, RTC podrá utilizar la experiencia acumulada y responder más correctamente a la situación.
Otra idea prometedora, que se está elaborando en el programa actual, es la creación de dispositivos de protección ocular con función de realidad aumentada. La necesidad de tales tecnologías se considera obvia e indispensable en el contexto del mayor desarrollo del equipo de combate. Las gafas pueden proporcionar una amplia variedad de información, y no solo datos de un robot explorador.
Cabe recordar que el trabajo actual es parte del Programa de Investigación Esencial de Inteligencia Artificial para la Movilidad y la Maniobra más amplio. Su objetivo es crear un RTK capaz de determinar de forma independiente todas las características y parámetros del terreno, adaptándose a ellos y moviéndose y maniobrando libremente. La visión técnica propuesta se puede utilizar como un componente universal para recopilar todos los datos, para conducir, reconocer, disparar, etc.
Desarrollo paso a paso
Hasta la fecha, en Estados Unidos y otros países se han creado sistemas robóticos con fines militares, equipados con dispositivos técnicos de visión con determinadas funciones. Entonces, ya han dominado el movimiento independiente en diferentes áreas o monitoreando la situación con la identificación de objetivos. Algunas de las tareas hasta ahora deben resolverse mediante la consola del operador.
Una de las tareas urgentes es aumentar la eficiencia del trabajo en áreas ya dominadas: mejorar las "habilidades" para conducir o un reconocimiento de objetivos más preciso. También se están creando tecnologías para la interacción efectiva del RTK con las personas, lo que ahora está realizando el Laboratorio del Ejército de EE. UU.
A más largo plazo, los proyectos actuales y futuros deberían conducir a resultados muy interesantes. Una amplia gama de robots de diferentes clases y propósitos podrán aparecer en unidades del ejército. Acompañarán a los soldados en el campo de batalla y asumirán algunas de las tareas, además de intercambiar información al instante con ellos. Los RTK ya han reducido la carga sobre los cazas, y en el futuro esta tendencia continuará.
Por lo tanto, los logros de la ciencia y la tecnología pueden cambiar nuevamente la apariencia y las capacidades del ejército. Aparentemente, el ejército estadounidense será el primero en dominar los nuevos medios de reconocimiento. Sin embargo, en el futuro, deberán aparecer sistemas similares en otros países. A qué conducirán tales eventos, el tiempo lo dirá.
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