Альянс совместных технологий робототехники

Альянс совместных технологий робототехники ( R-CTA ) был исследовательской программой, инициированной и спонсируемой Исследовательской лабораторией армии США . Цель заключалась в том, чтобы «объединить правительственные, промышленные и академические учреждения для проведения исследований и разработок, необходимых для развертывания будущих военных беспилотных наземных транспортных систем разного размера, от переносных до наземных боевых машин». ^{[ 1 ]} Совместные технологические и исследовательские альянсы — это термин, обозначающий партнерские отношения между армейскими лабораториями и центрами, частной промышленностью и научными кругами для проведения исследований и разработок технологий, предназначенных для пользы армии США. Партнерство финансировалось армией США. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

История

Примерно с 1992 года Армейская исследовательская лаборатория сформировала ряд партнерских отношений с участием промышленности, научных кругов и правительства. Одним из них был Альянс технологий совместной работы в области робототехники, который был сформирован в 2009 году. Программа завершилась в 2018 году и завершилась завершающим мероприятием в Кэмп-Лежене , Северная Каролина. ^{[ 4 ]}

Цели

Целью R-CTA была разработка беспилотных систем с набором интеллектуальных возможностей, достаточным для обеспечения взаимодействия автономных систем с солдатами. Сюда входили роботизированные системы, способные рассуждать о своих задачах, тактически правильно перемещаться по миру, наблюдать за важными событиями в окружающем мире, эффективно общаться с солдатами и другими автономными системами, а также выполнять различные задачи миссии. Целью R-CTA было выйти за рамки беспилотных систем, требующих контроля со стороны человека, таких как дроны, которые были уязвимы из-за почти непрерывного контроля со стороны человека-оператора и сбоев в каналах связи. ^{[ 3 ]}

Направления исследований

Программа R-CTA была организована по нескольким направлениям исследований: ^{[ 1 ]}

Семантическое восприятие – восприятие, которое понимает базовый набор типов объектов, важных для робототехники, выходя за рамки того, что является или не является препятствием.
Генерация адаптивного поведения – сочетание ранее разработанного роботизированного планирования навигации с семантическим пониманием в когнитивной архитектуре, поддерживающей контекст.
Метапознание – позволяет использовать интуитивные команды человеческого уровня для общения солдата и робота, а также создавать общие ментальные модели и осведомленность о ситуации.
Машинное обучение – использование новых методов обучения для более качественного и быстрого обучения алгоритмов восприятия и планирования.
Гибридная когнитивно-метрическая модель мира – охватывает диапазон от традиционных метрических данных до связанного семантического понимания для поддержки когнитивного уровня рассуждений.

Участники

Исследования в рамках этой программы проводились совместно учеными Научно-исследовательской лаборатории армии США, а также учеными и инженерами следующих учреждений: ^{[ 1 ]}

Армейская исследовательская лаборатория (ARL)
Университет Карнеги-Меллона (CMU)
Государственный университет Флориды (бывший СССР)
General Dynamics Land Systems (GDLS)
Лаборатория реактивного движения/Калифорнийский технологический институт (JPL/Калифорнийский технологический институт)
Массачусетский технологический институт (MIT)
QinetiQ Северная Америка (QNA)
Университет Центральной Флориды (UCF)
Пенсильванский университет (UPenn)

Результаты

Примеры результатов исследований, разработанных в рамках программы R-CTA, включали:

Распределенные решения для эффективного распределения набора сложных задач между командой роботов, предоставляя отдельным роботам возможность придумывать новые способы выполнения задачи или позволяя нескольким роботам сотрудничать путем совместного использования подкомпонентов задачи, или и то, и другое. ^{[ 5 ]}
Платформы датчиков обнаружения воды на автомобиле XUV для классификации местности и обнаружения препятствий в естественной среде. ^{[ 6 ]}
Датчики ближнего действия для безопасного вождения, включая видеодатчики, лазерные дальномеры, новый дальномер со световыми полосами, программное обеспечение для индивидуальной обработки каждого датчика и систему объединения карт на основе карт. ^{[ 7 ]}
Планировщик геометрического пути (GPP), который создает маршруты для беспилотных наземных и воздушных транспортных средств. GPP генерирует планы, в которых рассчитываются такие факторы, как риск мобильности, время прохождения, покрытие датчиков и скрытность. ^{[ 8 ]}
Подход к координации нескольких роботов, который обеспечивает надежность и способствует плавному снижению производительности команды при возникновении сбоев, включая сбои связи, частичную неисправность робота или смерть робота. ^{[ 9 ]}
Метод и устройство для исправления ошибок в приложениях распознавания речи путем сравнения высказываний пользователей. ^{[ 10 ]}
Способ определения дальности мобильного устройства путем определения дальности хотя бы одного объекта на сцене. Метод заключался в получении набора изображений сцены, содержащей несколько объектов, по крайней мере, с одной камеры в движении. ^{[ 11 ]}
Метод объединения сигналов стандартного и ларингового микрофона для шумоустойчивого распознавания речи с использованием оптимального алгоритма фильтрации. ^{[ 12 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с «АЛЬЯНС ПО СОВМЕСТНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ РОБОТОТЕХНИКИ (RCTA): Предлагаемый двухгодичный план программы на 2017–2018 годы» (PDF) .
^ «Сотрудничество | Исследовательская лаборатория армии США» . www.arl.army.mil . Проверено 5 сентября 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Робототехника | Исследовательская лаборатория армии США» . www.arl.army.mil . Проверено 5 сентября 2018 г.
^ «Армейский альянс робототехники объединяет исследователей | Исследовательская лаборатория армии США» . www.arl.army.mil . Проверено 5 сентября 2018 г.
^ Злот, Р.; Стенц, А. (2005). «Распределение сложных задач для нескольких роботов». Материалы Международной конференции IEEE 2005 г. по робототехнике и автоматизации . стр. 1515–1522. CiteSeerX 10.1.1.70.5598 . дои : 10.1109/РОБОТ.2005.1570329 . ISBN 978-0-7803-8914-4 . S2CID 3281638 .
^ Алок, Сарвал; Джереми, Нетт; Дэвид, Саймон (декабрь 2004 г.). «Обнаружение малых водоемов» . Центр оборонно-технической информации .
^ Торп, Чак; Карлсон, Джастин; Даггинс, Дэйв; Гауди, Джей; Маклахлан, Роб; Мерц, Кристоф; Суппе, Арне; Ван, Боб (2005), «Безопасное вождение робота в загроможденной среде» (PDF) , Springer Tracts in Advanced Robotics , Springer Berlin Heidelberg, стр. 271–280, doi : 10.1007/11008941_29 , ISBN 978-3-540-23214-8
^ Бернардин Диас, М.; Цинк, М.; Злот, Р.; Стенц, А. (2004). «Надежная координация нескольких роботов в динамических средах». Надежная координация нескольких роботов в динамических средах — Публикация конференции IEEE . С. 3435–3442 Том 4. CiteSeerX 10.1.1.58.3576 . дои : 10.1109/РОБОТ.2004.1308785 . ISBN 978-0-7803-8232-9 . S2CID 16607433 .
^ Хуан Пабло Гонсалес; Брайан Нэги; Энтони Стенц. «Планировщик геометрического пути для навигации беспилотных транспортных средств в динамических средах» (PDF) . Университет Карнеги-Меллон . S2CID 661252 .
^ US 7756710 , «Способ и устройство для исправления ошибок в приложениях распознавания речи», выдан 13 июля 2006 г.
^ США 8059887 , «Система и способ обеспечения мобильного измерения дальности», выдан 25 сентября 2007 г.
^ «Сочетание стандартного и горлового микрофонов для надежного распознавания речи в условиях сильного шума» .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с «АЛЬЯНС ПО СОВМЕСТНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ РОБОТОТЕХНИКИ (RCTA): Предлагаемый двухгодичный план программы на 2017–2018 годы» (PDF) .

[2] «Сотрудничество | Исследовательская лаборатория армии США» . www.arl.army.mil . Проверено 5 сентября 2018 г.

[:1-3] Jump up to: ^а ^б «Робототехника | Исследовательская лаборатория армии США» . www.arl.army.mil . Проверено 5 сентября 2018 г.

[4] «Армейский альянс робототехники объединяет исследователей | Исследовательская лаборатория армии США» . www.arl.army.mil . Проверено 5 сентября 2018 г.

[5] Злот, Р.; Стенц, А. (2005). «Распределение сложных задач для нескольких роботов». Материалы Международной конференции IEEE 2005 г. по робототехнике и автоматизации . стр. 1515–1522. CiteSeerX 10.1.1.70.5598 . дои : 10.1109/РОБОТ.2005.1570329 . ISBN 978-0-7803-8914-4 . S2CID 3281638 .

[6] Алок, Сарвал; Джереми, Нетт; Дэвид, Саймон (декабрь 2004 г.). «Обнаружение малых водоемов» . Центр оборонно-технической информации .

[7] Торп, Чак; Карлсон, Джастин; Даггинс, Дэйв; Гауди, Джей; Маклахлан, Роб; Мерц, Кристоф; Суппе, Арне; Ван, Боб (2005), «Безопасное вождение робота в загроможденной среде» (PDF) , Springer Tracts in Advanced Robotics , Springer Berlin Heidelberg, стр. 271–280, doi : 10.1007/11008941_29 , ISBN 978-3-540-23214-8

[8] Бернардин Диас, М.; Цинк, М.; Злот, Р.; Стенц, А. (2004). «Надежная координация нескольких роботов в динамических средах». Надежная координация нескольких роботов в динамических средах — Публикация конференции IEEE . С. 3435–3442 Том 4. CiteSeerX 10.1.1.58.3576 . дои : 10.1109/РОБОТ.2004.1308785 . ISBN 978-0-7803-8232-9 . S2CID 16607433 .

[9] Хуан Пабло Гонсалес; Брайан Нэги; Энтони Стенц. «Планировщик геометрического пути для навигации беспилотных транспортных средств в динамических средах» (PDF) . Университет Карнеги-Меллон . S2CID 661252 .

[10] US 7756710 , «Способ и устройство для исправления ошибок в приложениях распознавания речи», выдан 13 июля 2006 г.

[11] США 8059887 , «Система и способ обеспечения мобильного измерения дальности», выдан 25 сентября 2007 г.

[12] «Сочетание стандартного и горлового микрофонов для надежного распознавания речи в условиях сильного шума» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]