Немецкая компания Optimess разработала двухколесный iSnoop, который был оснащен двумя типами колес, один из которых предназначен для перемещения по лестницамOptimess: Немецкая компания Optimess разработала в сфере забрасываемых роботов новое изделие iSnoop. Он доступен с разными наборами колес с целью получения оптимальной мобильности на разных поверхностях (включая ступени) и необходимых скоростей. Его система беспроводной связи обеспечивает дальность действия внутри помещений 50 метров и на открытой местности 200 метров.
Камера с высоким разрешением с функцией панорамирования обеспечивает сбор видео изображений, а микрофон собирает акустические данные. Кроме стандартной камеры могут устанавливаться другие приборы, например газоанализаторы. iSnoop может работать непрерывно до двух часов, робот находится на последнем этапе разработки и будет доступен в 2014 году.
Robo-team: Пару лет назад израильская компания Robo-team показала легкий забрасываемый робот с милым акронимом Iris, означающим Individual Reconnaissance and Intelligence System – индивидуальная система разведки и сбора информации). Он весил один килограмм с двумя аккумуляторами AA, которые обеспечивали продолжительность работы 4-6 часов; запуск осуществлялся с помощью метательной системы типа пращи. По прошествии времени Iris развился в предсерийный продукт.
Робот в первоначальном варианте очень прочный, был изготовлен из композиционных материалов и спроектирован в соответствии с концепцией «сейфа», которая позволяет ему выдерживать падения с высоты 10 метров или приземления после полета на 65 метров, что делает его возможно роботом с «самой дальней забрасываемостью». Он был оборудован фронтальной дневной/ночной камерой с механизмом наклона на ±90°, лазерным указателем в видимой и ближней инфракрасной области спектра и микрофоном и защищенным каналом связи на 200 метров. Благодаря своей симметричной конструкции он мог падать на любую сторону и после этого быть готовым к работе. Размеры 175x205x95 мм позволяли солдату носить Iris в своем кармане. Робот имел необычную конструкцию, передняя ось была гораздо шире задней оси. Колеса изготавливались из композитного найлона, каждое имело по шесть шипов для повешения сцепления с твердым грунтом.
На втором этапе разработки была сохранена большая часть элементов, включая архитектуру. Концепция пращи была, однако, отброшена, хотя робот Iris сохранил свои возможности забрасываемости. Размер изменились на 229x203x94 мм, масса выросла до 1,3 кг, но добавилась полезная грузоподъемность в один килограмм. Колеса также были модифицированы. Несколько роботов Iris в этой конфигурации были поставлены заказчикам, которые использовали их для испытаний и работы, что позволило компании Robo-team получить бесценные данные для разработки серийного варианта, который впервые был поставлен в июне 2014 года. Асимметричная архитектура проверенной концепции была отброшена в пользу традиционной прямоугольной формы. Направляющая Пикатинни на верхней площадке может принять устройства, которые подсоединяются через разъем RS232, разъемы видео/аудио или Ethernet, конечно после их установки о забрасывании робота речи не идет. Робот Iris оборудован совершенно новыми колесами, он сохранил способность подниматься по лестницам и по данным компании Robo-team его возможности возросли по сравнению с первыми моделями. Он может преодолевать препятствия высотой 64 мм и уклоны 45° (100% в транспортных терминах) и имеет максимальную скорость 4,8 км/ч. Система передачи данных имеет возможность, самовосстановления, расширяющую радиус действия робота, особенно в городских районах. Iris управляется посредством блока Rocu-5, который дорабатывался вместе с роботом, чтобы предложить удобочитаемый при солнечном свете, резистивный, сенсорный экран, совместимый с очками ночного видения размером 5 дюймов вместо прежнего сенсорного экрана размером 4,3 дюйма. Оставлен один пальцевой джойстик, а число кнопок было увеличено до шести по три с каждой стороны экрана. Объем памяти был значительно увеличен, добавлены GPS, акселерометры и цифровой компас, а также фронтальная и задняя камеры на 5 Мб. , Время непрерывной работы составляет от 3 до 6 часов, но более важно то, что масса была уменьшена с 700 до 540 грамм.
В сентябре 2013 года Mistral Group приобрела израильскую компанию ODF Optronics и де-факто вошла в сообщество производителей наземных роботов. EyeDrive разработан как дополнение первому забрасываемому сенсору, созданному ODF; конфигурация 4x4 может быть быстро переделана в гусеничное устройство за счет добавления резиновых гусениц на имеющиеся колеса при небольшом увеличении размеров до 350x320x165 мм.
EyeDrive весит 3,76 кг, с каждой стороны устанавливается черно-белая на 0,08 люкс или цветная камера на 0,19 люкс. Дополнительную камеру с лазерным указателем можно установить впереди справа. Она может поворачиваться вправо-влево на 48°, обзор направо слегка уменьшается при установке гусениц. Микрофон, способный уловить звук с пяти метров, также является частью сенсорного комплекта. Модуль связи массой один килограмм, подсоединяющийся через USB к упрочненному ноутбуку, обеспечивает канал связи с роботом EyeDrive. Заявленный радиус действия составляет 400 метров на открытом пространстве и 70 метров внутри зданий; сигналы управления роботом посылаются по каналу 915 МГц, тогда как видеоизображения передаются на частоте 2,4 ГГц. Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают среднюю продолжительность работы два часа (время варьируется от используемых сенсоров), максимальная полезная грузоподъемность составляет 3,5 кг. Как правило, израильские компании умалчивают о своих зарубежных заказчиках, но понятно, что робот EyeDrive стоит на вооружении израильской армии.
Категоризация наземных роботов является непростой задачей. С Robosynthesis это становится еще труднее, поскольку британская компания разработала полностью модульную концепцию, которая позволяет ей реконфигурировать размеры, конфигурацию и роль своих роботов. Plug-and-play (принцип автоматического распознавания и конфигурирования подключённых устройств) – это ключевое слово в системе Robosynthesis. Модули, получившие название Robocube, являются ключевыми элементами системы, поскольку позволяют не только выполнять специфические задачи, но также имеют свои вычислительные мощности. Благодаря патентованному универсальному разъему с поворотным замком, изготовленным из неметаллических материалов, обеспечивается надежное механическое соединение модулей, подсоединение питающего элемента, а также канала связи с высокой пропускной способностью. Различные модули, будь то ходовые модули, сенсорные модули, модули питания, модули вычислительные, лидары, модули связи, инструментальные модули, все они собираются в единый робот в стиле конструктора «Лего» за счет универсального разъема. Эта же система используется для установки устройств сторонних производителей. В настоящее время универсальный разъем доработан с целью повышения показателя защиты (IP rating) эквивалентного погружению на 100 метров; это позволит роботам компании Robosynthesis работать в потенциально взрывоопасных средах.
Ведется анализ конструкции для того, чтобы можно было проводить модификации, которые позволят сделать разъем реально безопасным и подлежащим сертификации ATEX (директивы ЕС, описывающие требования к оборудованию и работе в потенциально взрывоопасной среде). Что касается подвижности, то было разработано несколько моделей колес для того, чтобы робот мог передвигаться по любым типам рельефа. При оптимизации мобильности компания Robosynthesis черпала вдохновение в живых существах: полусферические колеса для проверки коллекторов и водоводов взяты у членистоногих, использующих походку похожую на греблю веслами с целью избежать застревания на камнях или в растительности, тогда как колеса-«когти» имитируют работу ног насекомых и используются для движения по всем типам местности. Ведомые гусеницы, как правило не контактирующие с грунтом, превращают переворачивание на препятствиях в преимущество.
В роботах от Robosynthesis использованы высокотехнологичные материалы и технологии, взятые из Формулы-1, например металлизированные полимеры. Они гораздо легче тех, что изготовлены из стандартных материалов, это позволяет им иметь большую грузоподъемность или гораздо большее время работы с таким же комплектом аккумуляторов.
Среди небольших роботов, предлагаемых компанией Robosynthesis, мы видим Armourdillo. Это переносное, забрасываемое, тактическое устройство сбора информации, которое может быть собрано вокруг модуля с двигателем Robocube без инструментов за несколько минут. Робот обеспечивает обзор на 360°, а его система связи может образовывать ячеистую сеть для увеличения радиуса действия и повышения функциональной гибкости за счет использования нескольких роботов Armourdillo. Робот очень прочный, запускается за съемный задний рычаг. Этот рычаг также используется для повышения устойчивости и проходимости через препятствия. Ведомые гусеницы также могут помочь в преодолении препятствий, а колеса-«когти» во внедорожной проходимости. Четыре универсальных разъема защищены съемными крышками, два с верхней стороны, один впереди и один сзади; они позволяют принять различные устройства общей массой до двух килограмм, но тогда уже робот бросать нельзя.
Еще одно изделие компании Robosynthesis, которое можно отнести к «легкой» категории является Roboforce 1, в конфигурации 4x4 его масса составляет 2,9; два разъема наверху позволяют принять два разных устройства (максимально массой 2,5 кг). Один разъем может быть использован для установки второго модуля питания, что удваивает продолжительность работы с полутора до трех часов. Показатель защиты робота соответствует IP 67, то есть его можно погружать на один метр; он оборудован каналом связи Super OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов), обеспечивающим максимальную пропускную способность и радиус действия 1000 метров на открытой местности и примерно 100 метров в городских постройках с непрямой видимостью. Roboforce 1 имеет на борту переднюю камеру, но могут также устанавливаться различные типы сенсоров, включая дневные камеры или тепловизоры. Робот может двигаться скоростью 4,8 или 10 км/ч.
Разрабатываемые в настоящее время роботы Armourdillo и Roboforce 1, представляют собой только две модели из множества наземных роботов, которые могут быть «собраны» с применением технологии Robosynthesis; среди нескольких проектов, находящихся на этапе разработки, также имеется амфибийная платформа.
Piap: Эта польская компания разработала тактический забрасываемый робот Taktyczny Robot Miotany (TRM). Внутри цилиндрического корпуса размещаются электродвигатели и электроника (включая камеру, светодиодные фары и микрофон). Задний стабилизирующий хвост с утяжелением на конце обеспечивает правильное передвижение. Масса аппарата 1,4 кг, его можно бросать на 15-20 метров, а выжить он может при падении с высоты 9 метров. Размеры TRM 210х167х190 мм, он может развить скорость более трех км/ч, а продолжительность непрерывной работы составляет один час. Его станция управления позволяет работать сразу с тремя роботами, транспортировочный контейнер вмещает три робота TRM и одну станцию управления. По данным некоторых источников компания Piap ведет дальнейшую разработку своего TRM и скоро появится новый вариант этого робота.
MacroUSA: Не только армии необходимы роботы. Каждый год флот и корпус морской пехоты США проводят тысячи так называемых морских операций воспрещения Maritime Interdiction Operations (MIO) при участии групп VBSS (обнаружение и задержание судов, ведущих незаконную деятельность на море), выполняющих поисковые операции которые зачастую проходят во враждебном окружении. Таким образом, в 2011 году Центр космических и военно-морских систем провел у заказчика оценку нескольких небольших забрасываемых роботов и сенсоров с целью подтверждения требований и разработки основных эксплуатационных параметров для робота MIO. Компания MacroUSA затем получила контракт на проектирование и разработку двух экспериментальных систем, состоящие каждая из одного блока управления с дисплеем и двух небольших плавающих роботов Stingray. Центр по разработке затребовал робота массой примерно 1,5 кг, который входил бы в карман стандарта Molle (Мodular Lightweight Load Carrying Equipment – облегченная модульная система переноски снаряжения). Что касается мобильности, то он должен преодолевать обычные препятствия на палубе, как например канаты, кабели, якорные цепи высотой от 37,7 до 50 мм, а также не застревать в палубных решетчатых настилах. Зачастую палубы кораблей покрыты маслом и грязью и поэтому роботу необходимо достаточное сцепление, чтобы оставаться на месте в этих ситуациях и быть устойчивым при волнении моря до 5 баллов на традиционных парусных лодках дхоу, которые распространены в Красном море и Индийском океане. Робот должен выдерживать падение с пяти метров на стальную палубу и быть водонепроницаемым до глубины один метр, при этом он должен не только держаться на воде, но и плыть, для этого к нему крепится поплавковое устройство.
Также были затребованы оптико-электронные сенсоры с возможностью круглосуточной работы и двунаправленная аудиосистема. Дистанционно управляемое стробирующее устройство, способное привлечь внимание оппонентов или ослепить их в полной темноте также было в списке. В него также были внесены места крепления для телескопической мачты и каната, плюс один блок управления для двух роботов, один управляется оператором, а второй выполняет роль датчика движения для обеспечения тыла для всей группы VBSS.
Stingray от MacroUSA стал дальнейшим развитие робота Beetle, он специально создан в ответ на потребности Командования космических и военно-морских систем ВМС в роботе для морских операций воспрещения
Новейший вариант Beetle массой 1,8 кг может выдержать падение с трехметровой высоты на бетон и имеет полезную грузоподъемность 700 граммВ каталоге компании MacroUSA несколько лет уже имеется робот Beetle, который подходил по размерам и массе, но не соответствовал многим другим требованиям. Одним из этих требований была повышенная прочность, алюминиевые компоненты Beetle не были достаточно прочными. Вопросы стоимости и механической обработки «играли» не в пользу использования титана, а в пользу монолитного шасси из углеродного волокна с боковинами из авиационного алюминия, колес и внутренних кронштейнов из углеродного волокна, пенопласта с закрытыми порами для плавучести, что позволило удержать массу в пределах 1,8 кг. Высота определяется способностью преодолевать препятствия (для преодоления каната в 50 мм необходимо колесо почти удвоенного диаметра), ширину определяет аккумуляторный блок; длину герметичного шасси необходимой плавучести должны были определить конструкторы. Таким образом, размеры Stingray составили 253,9x205,5x95,5 мм, что составляет объем почти 4500 см3 – эту предельную величину установил заказчик. Вскоре компания MacroUSA отказалась от активных систем поддержания плавучести и предложила устройство поддержания плавучести повышенной заметности, которое обертывается вокруг Stingray для работы в воде и позволяет сохранить клиренс робота.
Мобильность в воде или сцепление на мокрых или масляных металлических поверхностях привела к компромиссу в конфигурации колес. Последним решением стала конструкция с микробугорками на колесах и боковые выступы с направленными лопастями.
Крупный план колеса робота Stingray, имеющего боковые выступы с направленными лопастями (бирюзовый цвет)Промежуточный ремень между двумя осями способствует преодолению препятствий. Робот Stingray оборудован дневной/ночной камерой с полем зрения 50°, которая имеет углы наклона ±85°; видео и сигналы управления автоматически инвертируются при переворачивании робота. В передней части Stingray встроены светодиодные фонари белого и инфракрасного спектра. На направляющую Пикатинни можно установить дополнительное устройство (максимум 700 грамм), которое соединяется с роботом через разъем RS232. В этом случае естественно бросать робота уже не рекомендуется. Аккумуляторы обеспечивают продолжительность работы более двух часов. Имеются два канала передачи данных: уплотнение с ортогональным частотным разделением кодированных сигналов обеспечивает видеосвязь, тогда как управление роботом осуществляется посредством канала с широкополосным сигналом с частотными скачками. Радиус действия в прямой видимости составляет 200 метров и в остальных случаях 50 метров. Как уже было отмечено, Stingray является развитием предыдущей модели Beetle, которая остается в каталоге компании MacroUSA для заказчиков, которым не требуется морское применение робота.
В связи с тем, что военные всё в большей мере принимают участие в антипиратских операциях, в компании в настоящее время ожидают выдачи контракта от Командования космических и военно-морских систем ВМС (запрос на ценовое предложение по 200 системам был уже выпущен).
В верхнем ряду категории легких роботов компания MacroUSA разработала Armadillo, который был предложен в нескольких вариантах. Роботы версий Armadillo V3.5 и V4.0 при массе 3,13 кг и 3,70 кг соответственно остаются в категории забрасываемых, поскольку оба способны выдержать падение с высоты 2,5 метра или горизонтальный полет на восемь метров. Они могут сразу начать работать после забрасывания, поскольку имеют абсолютно симметричную конструкцию, конечно в этом случае не рекомендуется установка никаких дополнительных устройств. Оба варианта оборудованы планками Пикатинни и разъемами RS-232/485 для установки или подсоединения сенсоров или исполнительных механизмов, например устройств обезвреживания взрывоопасных предметов, манипуляторов или поворотных неохлаждаемых тепловизионных камер, общей массой до трех килограмм. Оба варианта имеют круговое поле обзора на 360°, обеспечиваемое дневными/ночными цветными камерами с цифровым увеличением x2, установленными на всех сторонах. Фронтальная камера может наклоняться на варианте V4.0. Остальные отличия незначительны: вариант V3.5 имеет две камеры, передний и задний инфракрасные светодиодные фонари, тогда как V4.0 имеет одну фронтальную камеру и светодиодные фонари в видимом и инфракрасном спектре, направленные на все четыре стороны. Оба робота оборудованы микрофоном и опциональной системой GPS, а также цифровым акселерометром. Компания MacroUSA использует канал передачи данных COFDM (уплотнение с ортогональным частотным разделением кодированных сигналов), работающий на частотных диапазонах 1,2-1,4 или 2,2-2,4 ГГц (для военных заказчиков в качестве опции доступны многие другие диапазоны), имеющий радиус действия в прямой видимости 300 метров и в непрямой видимости 200 метров. С помощью своих резиновых колес диаметром 130-мм роботы Armadillo могут преодолевать уклоны 45°. На них может устанавливаться комплект для преодоления ступеней, который включает флипперы и резиновые гусеницы вместо колес. Следующий вариант V4.5 был разработан с целью предложить более высокие скорости и большую полезную грузоподъемность. Он имеет большее число разъемов для подключения различных устройств и был специально спроектирован для обезвреживания взрывоопасных предметов. Он принимает исходное положение при любых переворотах и способен преодолевать ступени.
Так как многие американские программы были закрыты, то компания MacroUSA теперь рассчитывает на экспортные поставки и невоенное применение. Компания проявляет повышенный интерес к некоторым программам закупок в Европе, Франции и Польше, а также на Дальнем Востоке.
Armadillo V3.5 стал точкой отсчета для робота TRP3 компании Oto Melara. Базовый робот был досконально переработан, например, в итальянской компании оригинальные электродвигатели были заменены бесщеточными двигателями. Также был усовершенствован канал передачи данных, в то время как переносной блок управления был доработан под потребности итальянской армии. Стационарный блок управления, устанавливаемый в машину Freccia 8x8, с другой стороны был создан компанией Oto Melara с нуля. Новый блок управления базируется на упрочненном компьютере с дисплеем 13 дюймов, который соединен с узлом связи с интегрированным каналом передачи данных. Блок с самого начала создавался для управления и другими наземными роботами, разработанными компанией как часть программы оцифровывания итальянской армии Forza NEC. При управлении с ручного устройства робот TRP-3 NEC (как он известен) получает доступ к сети Forza NEC через солдатскую персональную программируемую радиостанцию. При управлении с машины для работы робота задействуется бортовая программируемая радиостанция. По данным компании Oto Melara радиус действия канала управления на открытой местности составляет 450 метров и в городских районах 200 метров. Робот получил квалификацию итальянского министерства обороны и первая партия из шести роботов поставляется в итальянскую армию.
Робот TRP-3 NEC станет «совершенным глазом» средних пехотных полков, оснащенных вариантом БМП машины Freccia. TRP-3 NEC слегка легче оригинального варианта V3.5, но его размеры в основном те же самые. Максимальная скорость составляет 1,8 км/ч; на роботе установлено шесть камер: одна дневная цветная и одна ночная камера впереди, дневные камеры сзади и по бокам, а шестая установлена наверху робота для проведения инспекций под подозрительными автомобилями. Направляющая Пикатинни была интегрирована по просьбе заказчика с целью установки лазерного дальномера, который со своими интегрированными GPS и цифровым компасом, позволяет TRP-3 NEC получать координаты потенциальной цели. Интерфейс позволяет принять другие типы устройств.
iRobot: Среди изделий компании для задач военных самым небольшим является робот 110 FirstLook. Гусеничная, забрасываемая, самовыравнивающаяся платформа может выдержать падение на бетон с высоты почти пять метров. Без бортовой аппаратуры масса составляет 2,4 кг, робот 110 FirstLook развивает скорость 5,5 км/ч, его резиновые гусеницы гарантируют хорошую проходимость на большинстве поверхностей. Аппарат выдерживает погружение на один метр, он оснащен двумя флипперами для преодоления препятствий и ступеней. Первоначально флипперы были плоскими, но при высоких температурах, с какими встретились американские армия и морская пехота в Ираке и Афганистане, они имели склонность деформироваться и поэтому были заменены более прочными 3D флипперами. Блок управления напоминает игровую консоль для того, чтобы сделать его интуитивно понятным для молодых солдат. Упроченный водонепроницаемый пуль управления имеет пятидюймовый экран с разрешением 800x480 и массу 0,9 кг. Канал передачи данных на частоте 4 ГГц (решение для 4,9 ГГц также доступно) предлагает радиус действия в прямой видимости 200 метров. Для других условий компания iRobot специально разработала радиооборудование, которое позволяет устанавливать многоузловую сеть между роботами. Изначально разработанное для установки на роботы, теперь это оборудование было доработано как сбрасываемый вариант.
Стандартный комплект для 110 FirstLook составляют четыре камеры видимого/инфракрасного спектра (следовательно, на всех сторонах имеется инфракрасная подсветка) с цифровым увеличением x8. Впрочем, для разведывательных задач на опциональную направляющую Пикатинни и в дополнительный разъем могут устанавливаться другие устройства. Компания разработала свой собственный разведывательный комплект Idac (Integrated Deployment and Camera – интегрированное развертывание и камера) массой 400 грамм, который представляет собой камеру на мачте с углами обзора 270°, выдвигаемую на высоту 155 мм.
Робот FirstLook также поддерживает различные сенсоры разведки оружия массового поражения, например LCD 3.3 от Smiths Detections, MultiRAE от RAE Systems и Radiac от Canberra. Робот 110 FirstLook не подпадает под Правила международной торговли оружием, он стоит на вооружении американских армии и морской пехоты и расширяет свою базу зарубежных заказчиков.
При массе 2,4 кг аппарат FirstLook можно бросить на большую дистанцию, а его кинетической энергии хватает, чтобы разбить окно и оказаться внутри помещенияQinetiq: На верхней границе, установленной для минироботов касательно массы, находится Dragon Runner 10 от компании Qinetiq North America; это самый маленький член семейства Dragon Runner (DR). Шасси может быть либо колесным, либо гусеничным; смена одной конфигурации на другую – простая и быстрая операция, которая выполняется без специальных инструментов, колеса меняются на ведущие звездочки и наоборот. Максимальная скорость составляет 6,4 км/ч благодаря нераскрываемому количеству электродвигателей, которые позволяют также преодолевать уклоны до 100% (45°). Тонкий корпус от земли находится в 50 мм, необходимая характеристика при работе на труднопроходимой местности. Если никаких устройств не установлено, то DR10 полностью симметричен и может начать работу сразу после броска.
Оператор может управлять роботом благодаря передней и задней дневным/ночным камерам, звуки передает бортовой микрофон. DR10 может использоваться со всеми консолями управления фирмы QinetiQ. Оператор видит не только изображение с камер, но также направление движение и позицию робота благодаря встроенному цифровому компасу и GPS. Дальность действия в прямой видимости превышает 650 метров. В зависимости от задачи и бортового оборудования продолжительность работы варьируется от двух до трех часов. DR10 стоит на вооружении американских военных и иностранных заказчиков, среди которых Великобритания.
Самый легкий член семейства Dragon Runner робот Qinetiq DR10 может иметь как колесную, так и гусеничную конфигурацию и при отсутствии дополнительных устройств полностью симметричен и может развертываться посредством забрасывания
В новейшей конфигурации FistLook от iRobot установлены новые 3D флипперы, которые имеют большую прочность, особенно во время работы при высоких температурах
