Το Roboat II του MIT CSAIL είναι μια αυτόνομη πλατφόρμα αρκετά μεγάλη για τη μεταφορά ανθρώπινων επιβατών

MIT CSAIL


Ερευνητές στο εργαστήριο Επιστήμης Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης του MIT (CSAIL) λένε ότι δημιούργησαν ένα αυτόνομο ποτάμι, το Roboat II, ικανό να μεταφέρει επιβάτες μέσω ταχέως κινούμενων υδάτινων σωμάτων. Είναι η τελευταία προσθήκη σε ένα στόλο αυτόνομων σκαφών που αναπτύχθηκε από την CSAIL, το MIT Senseable City Lab και το Άμστερνταμ Institute for Superior Metropolitan Answers (AMS) τα τελευταία πέντε χρόνια. Το Roboat II πλοήγησε με επιτυχία στα κανάλια του Άμστερνταμ για τρεις ώρες πριν επιστρέψει στην αρχική του θέση με περιθώριο σφάλματος ,17 μέτρα (λιγότερο από 7 ίντσες).

Όπως εξήγησε ο Rob Matheson του MIT σε πρόσφατο ανάρτηση, Roboats – αισθητήρες συσκευασίας ορθογώνιου κύτους, προωθητήρες, μικροελεγκτές, κάμερες και άλλο υλικό – προέκυψαν από το έργο σε εξέλιξη. Ο στόχος είναι να δημιουργηθούν στόλοι ρομπότ ικανών να μεταφέρουν ανθρώπους και αγαθά μέσω των περισσότερων από 160 καναλιών του Άμστερνταμ και να αυτοσυναρμολογούνται σε γέφυρες για τη μείωση της συμφόρησης των πεζών.

Το Roboat II έχει μήκος 2 μέτρα (6 πόδια) και μπορεί να μεταφέρει έως και έξι επιβάτες κάθε φορά. Σε σύγκριση με την προηγούμενη γενιά Roboats, διαθέτει έναν βελτιωμένο αλγόριθμο για ταυτόχρονη εντοπισμό και χαρτογράφηση (SLAM), έναν βέλτιστο ελεγκτή βασισμένο σε μοντέλο (μη γραμμικός προγνωστικός ελεγκτής μοντέλου) και έναν εκτιμητή κατάστασης βάσει βελτιστοποίησης (εκτίμηση κινητού ορίζοντα)

Το Roboat II, το οποίο ζυγίζει 50 kg (110 lb), αρχίζει να εντοπίζεται εκτελώντας τον αλγόριθμο SLAM και αξιοποιώντας αισθητήρες lidar και GPS, καθώς και μια αδρανειακή μονάδα μέτρησης για τη θέση, τη στάση και την ταχύτητα. Ο ελεγκτής αντλεί τις τροχιές αναφοράς από τον αρμόδιο για το σχεδιασμό, ο οποίος ενημερώνει τη διαδρομή του για να αποφύγει τα εντοπισμένα εμπόδια. Ο αλγόριθμος Roboat II απαιτεί μόνο ένα Roboat II για να γνωρίζει την πορεία και τον προσανατολισμό.

Κανονικά, ο κατανεμημένος ελεγκτής που τρέχει σε κάθε Roboat απαιτεί πληροφορίες σχετικά με την ταχύτητα της συνδεδεμένης δομής (που αντιπροσωπεύεται από την ταχύτητα του κέντρου της κατασκευής), αλλά αυτό απαιτεί κάθε Roboat να γνωρίζει τη θέση του σε σχέση με το κέντρο της δομής. Ο αλγόριθμος Roboat II δεν απαιτεί σχετική θέση και κάθε Roboat II χρησιμοποιεί τη δική του ταχύτητα αντί για την ταχύτητα του κέντρου της δομής.

Όταν ένας ηγέτης του Roboat II αρχίζει να κινείται σε έναν συγκεκριμένο προορισμό, οι άλλοι Roboat IIs μπορούν να εκτιμήσουν την πρόθεση του ηγέτη και να ευθυγραμμίσουν τις κινήσεις τους. Ο ηγέτης μπορεί επίσης να οδηγήσει το υπόλοιπο του Roboat II προσαρμόζοντας την είσοδο χωρίς καμία επικοινωνία μεταξύ των πλοίων.

Η ομάδα δοκίμασε τη μέθοδο ελέγχου τους σε δύο σενάρια: ένα όπου τρία Roboats II ήταν συνδεδεμένα σε σειρά και ένα άλλο όπου τρία Roboats II ήταν συνδεδεμένα παράλληλα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συντονισμένη ομάδα μπόρεσε να εντοπίσει διάφορες τροχιές και προσανατολισμούς και στις δύο διαμορφώσεις και το μέγεθος των δυνάμεων των οπαδών συνέβαλε θετικά στην ομάδα, δείχνοντας ότι ο οπαδός Roboat II βοήθησε τον ηγέτη.

Οι ερευνητές σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν την τεχνητή νοημοσύνη για να εκτιμήσουν τις βασικές παραμέτρους του Roboat II στο μέλλον. Στόχος τους είναι επίσης να εξερευνήσουν προσαρμοστικούς ελεγκτές που επιτρέπουν δυναμική αλλαγή της δομής καθώς αντικείμενα τοποθετούνται στο σκάφος.

Ο Wei Wang είναι ανώτερος μεταδιδακτορικός συνεργάτης του Senseable City Lab και του CSAIL και επικεφαλής συγγραφέας ενός νέου άρθρου για το Roboat II.

“Η ανάπτυξη ενός αυτόνομου συστήματος σκαφών που μπορεί να χαρτογραφήσει με ακρίβεια, τον ισχυρό έλεγχο και τις ανθρώπινες μεταφορές είναι ένα κρίσιμο βήμα προς την εφαρμογή του συστήματος στο Roboat II πλήρους μεγέθους”, δήλωσε ο Wang για το έργο. “Ελπίζουμε επίσης ότι τελικά θα εφαρμοστεί σε άλλα σκάφη για να τα καταστήσουμε αυτόνομα.”


Το πρόβλημα ήχου:

Μάθετε πώς οι νέες λύσεις API που βασίζονται σε σύννεφο επιλύουν ελαττωματικό και απογοητευτικό ήχο στη διάσκεψη βίντεο. Συνδεθείτε εδώ




[via]