Кіріспе

Еуропалық жер роботтары сынағы (ELROB) – қазіргі заманғы роботтардың қабілеттерін көрсететін еуропалық шара. ELROB – АҚШ-тың DARPA Grand Challenge сияқты бәсеке емес, ол Еуропа робототехникасының бүгінде қандай жетістіктерге жете алатынын көрсететін таза демонстрация. Сценарийлер нақты әлемдегі, әскери немесе азаматтық миссияларды имитациялауға арналған. Бұл сценарийлерде роботтарға жұмысты жеңілдету үшін, мысалы, көзге анық көрінетін жол белгілері сияқты жасанды шектеулер қойылмайды. Бұл қатысушы командалар мен жүйелерді нақты әлем сценарийлеріндегі жоғары талаптарды орындауға мәжбүр етеді. Алғашқы ELROB 2006 жылы Германия Федеративтік Қарулы Күштері ұйымдастырды және 2006 жылдың 15-18 мамырында Хаммельбург қаласының жанындағы жаяу әскер оқу алаңында өтті. Бірінші сынақтың мақсаты – әскери тапсырмаларда жедел қолданылуы мүмкін, ұшқышсыз жер көліктерін дамытуға серпін беру болды. ELROB жыл сайын өткізілетін шара және әскери және азаматтық бағыттар арасында жыл сайын алмасады. European Robotics және НАТО-ның «Көп роботты жүйелердің әскери қолданылуы» зерттеу тобы ELROB идеясын 2004 жылы ұсынды. European Robotics жер робототехникасы саласындағы қорғаныс және қауіпсіздік (D&S) қолданушылары, өнеркәсіп және зерттеулер арасындағы алшақтықты қысқартуға бағытталған. ELROB осы мақсаттарға жетуге жақсы мүмкіндік береді. ELROB еуропалық сынақ ретінде қарастырылғандықтан, тек Еуропа командаларына ғана қатысуға рұқсат етіледі. Алайда, коммерциялық және академиялық командалардың екеуіне де қатысуға рұқсат бар.

Азаматтық ELROB

Азаматтық ELROB (қысқаша C ELROB) әскери нұсқамен кезектесіп екі жылда бір рет өткізіледі. Ол әскери миссияларға немесе ынтымақтастыққа қызығушылық танытпаған командаларға да ELROB-қа қатысуға мүмкіндік беру үшін ұйымдастырылды. Өкінішке орай, бүгінгі күнге дейін C ELROB-да ғана қатысатын команда табылмады. Екінші жағынан, қорғаныс компаниялары азаматтық ELROB-қа аса қызығушылық танытпайды. Сондықтан C ELROB-тағы командалардың саны M ELROB-қа қарағанда аз, ал ұйымдастыру шаралары да аз қатаң. Көптеген командалар C ELROB-ті бәсекелестік немесе демонстрация ретінде емес, өз жүйелерін қиын сынақтардан өткізіп, жаңа ортада сынау мүмкіндігі ретінде қарастырады. Бұл робот жүйелері туралы жаңа білім алу және жаңа тәсілдерді табудың тамаша мүмкіндігі. ELROB қысқа және орта мерзімді ғылыми-зерттеу және әзірлемелердің (ҒЗИ) бағытын қалыптастыруға және ғылыми-зерттеу институттары мен шағын және орта бизнес арасындағы ынтымақтастықты дамытуға арналған. 2013 жылдан 2015 жылға дейін C ELROB орнына Еуропалық Комиссияның Жетінші бағдарламасы (FP7) аясында қолдау көрсетілген EURATHLON жаңа сынақ жарысы өтеді.

Сценарийлер

Жалпы, сценарийлерді мүмкіндігінше дербес түрде орындау керек, бірақ қашықтан басқаруға рұқсат етіледі. Сценарий орналасатын жер сынақтар басталғанға дейін құпия сақталады, сондықтан командалар осы жердің толық картасын (мысалы, лазерлік қашықтық өлшегіштермен) сынақтан бұрын жасауға мүмкіндік алмайды. Орналасу жері қатысушыларға GPS координаттары және әуеден түсірілген суреттер арқылы сипатталады.

Барлау және қадағалау

"Разуздау және бақылау" жағдайындағы міндет – белгілі бір аумаққа жетіп, оны қарап шығу. Қарап шығу барысында қызығушылық тудыратын нақты орындар (әдетте белгіленген) анықталып, орналасқан жері көрсетілуі керек. Осы орындардың координаттары мен суреті жарыс нәтижесі ретінде төрешілерге ұсынылуы тиіс. Мүмкіндігі болса, робот зерттеуді аяқтаған соң бастапқы орнына оралуы керек.

Автономды навигация

"Автономды навигация" сценарийінің мақсаты – берілген маршрутты көбінесе автономды түрде жүріп өту. Маршруттың ұзындығы бірнеше шақырымды құрайды. Маршрут бойында қызығушылық тудыратын (әдетте белгіленген) нысандарды табу және олардың орналасқан жерін анықтау қажет. Тағы да, нәтиже ретінде судьяларға осы нысандардың орналасқан жері мен суреті ұсынылуы тиіс.

Лагерьдің қауіпсіздігі

"Кэмп қауіпсіздігі" сценарийі роботтардан сценарий орындалу барысында алдын ала белгіленген аумақты күзетуді талап етеді. Орындалу кезінде (белгіленген уақытта) бұзып кіргіштер аумаққа еніп, оларды анықтау, қадағалау және қуу қажет. Бұзып кіргіштің суреті және оның ұсталған сәттегі орны төрешілерге нәтиже ретінде ұсынылуы керек. Ұстау дегеніміз – "бұзып кіргіштің жанына жуысып, тоқтау", содан кейін ұсталған бұзып кіргіш аумақтан шығып кетеді.

Көлік батыры

"Транспорттық мылтық" сценарийі шаттл тасымалын симуляциялайды. Робот берілген екі нүкте арасында мүмкіндігінше автономды түрде шаттл қызметін құруы және сценарий орындалу уақыты ішінде осы нүктелер арасында барынша көп рет тасымалдауды жүзеге асыруы керек.

2007 жыл

C ELROB 2007 Швейцарияның Монте-Сенери қаласында (Тичино кантоны) 13-16 тамыз күндері өтті. Сынақтар өткізілген аймақ Швейцария армиясының жүк машиналары сынақ жолының бөлігі болды, бұл көліктер үшін өте қиын жағдайды білдірді. Осы ELROB-та "Автономды навигация" сценарийі ELROB-қа алғаш рет енгізілді. Ол, ірі көліктердің өнімділігін жақсырақ көрсетуге мүмкіндік беру үшін, көпшіліктің сұранысы бойынша жасалды. Сондықтан "Автономды навигация" жолының ұзындығы бірнеше шақырымды құрады. Бұдан өзге, "Танымал және бақылау" міндеттемесінің үш түрі болды. Біріншісі қалалық аймақта, ғимараттарға енуді қамтыды. Екіншісі қалалық емес аймақта орналастырылды, көлік құралдарының жолсыз өту қабілетіне жоғары талаптар қойылды, ал үшіншісі ЖЖҚ (жердегі роботтық кешендер) және БПҰ-дың (бепілотты ұшу аппараты) үйлесімділігіне бағытталды. Барлық сценарийлердің орындалу уақыты 45 минутпен шектелді. C ELROB 2007-нің нәтижесінде, жартылай автономды көмекші функциялар дайын екені анықталды. Көлік құралдарының көпшілігі қиын сыртқы жағдайда да жүре алды. Бірақ, кейбір командалар шындыққа таңырды және радиобайланыс және батарея қуатымен байланысты қиындықтарға тап болды. Барлығы 14 команда қатысты. Оның тоғызы Германиядан, екі Польшадан, ал Финляндия, Швейцария және Португалиядан бір-бір команда келді.

2009 жыл

2009 жылғы ELROB орталық іс-шарасы 15-17 маусымда Финляндияның Оулу қаласында өтті. Сынақтар өткізілген аймақ – бұрынғы зообақ және Оулу университетіне жақын орналасқан мемлекеттік орманның бір бөлігі. Сценарийлер әскери ELROB 2008-дегі сценарийлерге өте ұқсас болды. Мұның себебі қатысушылардың сұранысы болды, олар сценарийлерде үзіліссіздік болғанын қалап, осылайша сценарий талаптарымен танысып, әр жыл сайын жаңа сценарийлер мен талаптармен бетпе-бет келмеуді көздеді. Сондықтан "Қолдану және бақылау", "Автономды навигация", "Лагерь қауіпсіздігі" және "Көліктік құрал" сценарийлері жүзеге асырылды. Бұған қоса, "Лагерь қауіпсіздігі" сценарийіндегі барлық қызығушылық нысандар мен бұзып кіргендер ERIC карталарымен белгіленді, себебі сынақтардың негізгі мақсаты компьютерлік көру емес еді. Сценарийлерді орындау уақыты 60 минутпен шектелді. ELROB 2009-ға он команда қатысты. Жеті команда Германиядан, ал Франциядан, Польшадан және Финляндиядан бір-бір командадан келді.

Әскери ELROB

Әскери ELROB (қысқаша M ELROB) жалпы әскери тапсырмалардың талаптарын орындай алатын, қысқа мерзімде іске асырылатын жүйелерге баса назар береді. Сондықтан, сценарийлер нақты миссияларды мүмкіндігінше жақын түрде модельдеуге тырысады, бұл Bundeswehr мүшелерінің ұйымдастыру комитетіне қатысуында көрінеді. Ұйымдастырушылар роботтардың мүмкіндіктеріне қарамастан, сценарийлерге жасанды шектеулер қоймайды. Мысалы, 2008 жылғы M ELROB кезіндегі нашар радиобайланыс, көптеген сынақтар орман ішінде өткендіктен туындады. M ELROB – қазіргі технологияны қолданыстағы нақты проблемаларды шешу үшін бағалауға бағытталған. M ELROB – пайдаланушылар, зерттеушілер және өнеркәсіп өкілдерін біріктіретін құрал.

Сценарийлер

M ELROB сценарийлері нақты әскери жағдайларға, мысалы, барлау және қадағалау миссияларына сәйкес келеді. Жалпы, сценарийлерді мүмкіндігінше автономды түрде орындау керек, бірақ қашықтан басқаруға рұқсат етіледі. Сынақтар басталғанға дейін сценарий орны құпия сақталады, сондықтан командалар сынақтан бұрын аймақтың толық картасын (мысалы, лазерлік қашықтық өлшегіштермен) жасауға мүмкіндік алмайды. Орналасқан жер қатысушыларға GPS координаттары және әуе суреттері арқылы беріледі.

Барлау және қадағалау

"Разуздау және бақылау" жағдайындағы міндет – белгілі бір аумаққа жетіп, оны қарап шығу. Қарап шығу барысында қызығушылық тудыратын арнайы нүктелерді (әдетте белгіленген) анықтап, орналасқан жерін табу қажет. Осы нүктелердің координаттары мен суреті жарыс нәтижесі ретінде төрешілерге ұсынылуы керек. Мүмкіндігі болса, робот зерттеуді аяқтаған соң бастапқы орнына оралуы тиіс.

Автономды навигация

"Автономды навигация" сценарийінің мақсаты – берілген маршрутты көбінесе автономды түрде жүріп өту. Маршруттың ұзындығы бірнеше шақырымды құрайды. Маршрут бойында қызығушылық тудыратын (әдетте белгіленген) нысандарды табу және орналасқан жерін анықтау қажет. Нәтижелер ретінде судьяларға осы нысандардың орналасқан жері мен суреті ұсынылуы тиіс.

Лагерьдің қауіпсіздігі

"Кэмп қауіпсіздігі" сценарийі роботтардан сценарий орындалу барысында алдын ала белгіленген аумақты күзетуді талап етеді. Орындалу кезінде (белгіленген уақытта) бұзып кіргіштер аумаққа еніп, оларды анықтау, қадағалау және қуу қажет. Бұзып кіргіштің суреті және оның ұсталған сәттегі орны төрешілерге нәтиже ретінде ұсынылуы керек. Ұстау дегеніміз – "бұзып кіргіштің жанына жуысып, тоқтау", содан кейін ұсталған бұзып кіргіш аумақтан шығып кетеді.

Көлік конвойы

"Көлік конвойы" миссиясы кем дегенде екі көлікті, мүмкіндігінше жылдам, бірнеше шақырым қашықтықтағы мақсатты орынға жеткізуді талап етеді. Шамамен 50 кг жүк тасымалдануы керек. Көліктердің біреуін ғана адам басқаруға болады, бұл роботтың автономды түрде көліктің артынан қадағалап жүру міндетін жеңілдетуі мүмкін. Әрине, екі (немесе одан да көп) толыққанды автономды көліктер артық болар еді.

Көлік батыры

"Транспорттық есегі" сценарийі шаттл тасымалын симуляциялайды. Робот берілген екі нүкте арасында мүмкіндігінше автономды түрде шаттл қызметін құруы және сценарий орындалу уақыты ішінде осы нүктелер арасында барынша көп рет шаттл тасымалын жүзеге асыруы керек.

2006 жыл

МЭЛРОБ 2006 15-18 мамыр аралығында Гаммельбургте, Германия әскерлерінің жаяу әскерлер мектебінің оқу алаңында өтті. M ELROB 2006 – алғашқы ELROB және қазіргі заманғы робототехниканың мүмкіндіктерін көрсету үшін пайдаланылды. Сценарийлер негізінен навигацияға бағытталған. Олардың бірі қалалық жерде, ғимараттарға енуді қамтитын болды. Екінші сценарий ашық ауада, лайлы және тік беткейлі қиын жерде өтті. Екі сценарий де "Аңтару және бақылау" санатына жатады, бірақ іздеуге тиіс қызығушылық тудыратын нысандар болған жоқ. Уақыт лимиті 30 минутты құрады. M ELROB 2006-ның нәтижесі көңіл көншіліксіз болды. Көптеген командалар аппараттық бұзушылықтармен күресті, ал барлығы WLAN желісі арқылы қашықтан басқарылды. Барлығы 18 команда қатысты, оның 11-і Германиядан, 3-і Ұлыбританиядан, 2-і Швейцариядан, ал Португалия мен Франциядан бір-бір командадан келді.

2008 жыл

МЭЛРОБ 2008 30 маусым мен 3 шілде аралығында Хаммельбургте Германия әскерлерінің жаяу әскерлер мектебінің оқу алаңында өтті. Бірақ бұл жаттығулар аймағының басқа, қиын бөлігінде өтті, тығыз орман радиобайланысты қиындатты. Сценарийлер 2006 және 2007 жылдардағыдан әлдеқайда әртүрлі болды. Олардың ішінде "Таңдау және қадағалау", "Автономды навигация", "Көлік конвойы", "Жүк тасымалдаушы" және "Кэмп қауіпсіздігі" болды. Бұл сценарийлер робот жүйелерінен әртүрлі дағдыларды талап етті. Сонымен қатар, "Таңдау және қадағалау" сценарийінің бір арнайы сессиясы түнде өтті, сондықтан көру жүйелерін пайдалану мүмкін болмады. Сценарийді орындауға берілген уақыт шегі 60 минутты құрады. ELROB 2008 нәтижелері қашықтан басқарылатын UGV-лердің қолдануға дайын екенін көрсетті, бірақ радиобайланыс мұндай жүйелерді пайдалануға елеулі шектеулер қояды. Жартылай автономды көмекші функциялар, мысалы, бағыттық нүктелерді пайдалану сияқты, нашар радиобайланыс жағдайында робот жүйесінің тиімділігін арттырады. M ELROB 2008-ге 17 команда қатысты: Германиядан – 11, Ұлыбританиядан – 2, Италиядан, Нидерландыдан, Франциядан және Финляндиядан – бір командадан.

2010 жыл

2010 жылғы 17-20 маусым аралығында Германияның Хаммельбург қаласының жанындағы әскери оқу алаңында ELROB 2010 әскери оқу-жаттығуы өтті.

2012 жыл

2012 жылғы ELROB әскери жаттығуы 2012 жылдың 24-28 қыркүйегі аралығында Швейцариядағы Тун қаласының жанындағы Швейцария армиясының оқу алаңында өтті.