Введение

Европейский испытательный этап по наземным роботам (ELROB) – это европейское мероприятие, демонстрирующее возможности современных роботов. ELROB – это не соревнование, как американский DARPA Grand Challenge, а демонстрация того, чего способна достичь европейская робототехника на сегодняшний день. Сценарии разработаны для имитации реальных задач, будь то военные или гражданские. В этих сценариях нет искусственных ограничений, упрощающих задачу для роботов, например, хорошо видимой дорожной разметки. Это вынуждает участвующие команды и системы соответствовать высоким требованиям, предъявляемым реальными сценариями. Первый ELROB в 2006 году был организован немецкими вооруженными силами и проходил на полигоне для пехотной подготовки вблизи Гаммельбурга с 15 по 18 мая 2006 года. Целью первого испытания было стимулировать разработку беспилотных наземных аппаратов, которые можно было бы оперативно использовать в военных миссиях. ELROB – это ежегодное мероприятие, которое каждый год чередует военную и гражданскую направленность. Идея ELROB возникла в 2004 году у European Robotics и исследовательской группы НАТО "Военные применения многороботных систем". European Robotics стремится преодолеть разрыв между пользователями в сфере обороны и безопасности (D&S), промышленностью и научными исследованиями в области наземной робототехники. ELROB – это хорошая возможность для реализации этих целей. Поскольку ELROB задуман как европейское испытание, допускаются только команды из Европы, как коммерческие, так и академические.

Гражданский ELROB

Гражданский ELROB (сокращенно C ELROB) проводится каждые два года, чередуясь с военной версией. Он был инициирован, чтобы команды, не заинтересованные в военных миссиях или сотрудничестве, также имели возможность участвовать в ELROB. К сожалению, на сегодняшний день ни одна команда не участвует исключительно в C ELROB. С другой стороны, оборонные компании, конечно, не проявляют особого интереса к гражданскому ELROB. Поэтому количество команд на C ELROB несколько меньше, чем на M ELROB, а организация менее строгая. Большинство команд рассматривают C ELROB не как соревнование или демонстрацию, а как возможность проверить свои системы в сложных полевых условиях и новой обстановке. Это отличная возможность узнать новое о своих робототехнических системах и найти новые подходы. ELROB специально разработан для формирования направления исследований и разработок в кратко- и среднесрочной перспективе и направлен на стимулирование сотрудничества между научными исследованиями и малыми и средними предприятиями. В период с 2013 по 2015 год вместо C ELROB будет проводиться новый конкурс EURATHLON, соревнование роботов, поддерживаемое Европейской комиссией в рамках Седьмой рамочной программы (FP7).

Сценарии

В целом, сценарии должны выполняться с максимальной степенью автономности, хотя телеуправление допускается. Место проведения сценария держится в секрете до непосредственного начала испытаний, поэтому у команд нет возможности заранее создать детальную карту местности (например, с использованием лазерных сканеров). Участникам местоположение описывается с помощью координат GPS и аэрофотосъемки.

Разведка и наблюдение

Задача в режиме "Разведка и наблюдение" – достичь заданной области и исследовать её. В ходе исследования необходимо обнаружить и определить местоположение специальных точек интереса (обычно отмеченных). Координаты этих точек и фотографии должны быть предоставлены судьям в качестве результатов забега. По возможности, робот должен вернуться в исходную позицию после завершения исследования.

Автономная навигация

Целью сценария "Автономная навигация" является прохождение заданного маршрута преимущественно в автономном режиме. Длина маршрута составит несколько километров. В процессе движения по маршруту необходимо находить и определять местоположение точек интереса (обычно отмеченных). Результатами прохождения должны стать координаты и фотографии этих точек, предоставляемые судьям.

Охрана лагеря

Сценарий "Охрана лагеря" требует от роботов охраны предопределенной области на протяжении всего времени проведения сценария. Во время его выполнения (отмеченного по времени) в область будут проникать нарушители, которых необходимо обнаружить, отследить и преследовать. В качестве результата судьям необходимо предоставить изображение нарушителя и его местоположение в момент захвата. Захват означает "подъехать к нарушителю и остановиться", после чего захваченный нарушитель покинет область.

Транспортный муль

Сценарий "Транспортный мул" имитирует работу шаттла. Робот должен как можно более автономно организовать шаттл-сервис между двумя заданными точками и максимально часто совершать рейсы между ними в течение времени выполнения сценария.

2007 год

C ELROB 2007 проходил в Монте-Сенери, Швейцария (кантон Тичино), 13–16 августа. Территория испытаний была частью полигона для испытания грузовых автомобилей швейцарской армии, что создавало очень сложные условия для техники. В рамках этого ELROB сценарий "Автономная навигация" был интегрирован в ELROB впервые. Это было сделано по многочисленным просьбам, чтобы предоставить возможность более крупным транспортным средствам продемонстрировать свои возможности. Поэтому протяженность трассы "Автономной навигации" составляла несколько километров. Кроме того, были представлены три варианта сценария "Разведка и наблюдение". Первый разворачивался в городской среде, включая проникновение в здания. Второй – в пересеченной местности, предъявлявшей повышенные требования к проходимости техники, а третий был посвящен взаимодействию наземных и воздушных беспилотных комплексов. Время выполнения каждого сценария было ограничено 45 минутами. Результатом C ELROB 2007 стало наличие нескольких готовых к применению функций полуавтономной помощи. Большинству машин удалось преодолеть сложный рельеф. Однако некоторые команды столкнулись с трудностями, вызванными проблемами со связью и недостаточной емкостью аккумуляторов. Всего в соревновании приняли участие 14 команд: девять из Германии, две из Польши, а также по одной команде из Финляндии, Швейцарии и Португалии.

2009 год

В 2009 году CELROB проходил в Оулу, Финляндия, с 15 по 17 июня. Территория проведения испытаний включала бывший зоопарк и часть государственного леса рядом с Университетом Оулу. Сценарии были очень похожи на те, что использовались на военных учениях ELROB 2008. Это было связано с запросами участников, которые хотели большей преемственности в сценариях, чтобы успеть освоить требования и не сталкиваться с новыми сценариями и задачами каждый год. Поэтому были представлены сценарии "Разведка и наблюдение", "Автономная навигация", "Охрана лагеря" и "Транспортный мул". Кроме того, все ключевые точки и "нарушители" в сценарии "Охрана лагеря" были обозначены картами ERIC, поскольку компьютерное зрение не являлось приоритетным направлением испытаний. Время прохождения каждого сценария было ограничено 60 минутами. В ELROB 2009 приняли участие десять команд: семь из Германии, и по одной из Франции, Польши и Финляндии.

Военный ELROB

Военный ELROB (сокращенно M ELROB) делает акцент на системах, которые могут быть реализованы в кратчайшие сроки и способны выполнять задачи, типичные для военных операций. Поэтому сценарии максимально приближены к реальным боевым задачам, что подтверждается участием военнослужащих Бундесвера в организационном комитете. Организаторы не вводят искусственных ограничений в сценарии, исходя из возможностей роботов. Например, на M ELROB 2008 наблюдались серьезные проблемы со связью, поскольку большинство испытаний проходили в лесу. M ELROB специально предназначен для оценки современных технологий в контексте решения актуальных практических задач. M ELROB – это платформа для взаимодействия между пользователями, научными сотрудниками и представителями промышленности.

Сценарии

Сценарии M ELROB соответствуют реальным военным ситуациям, таким как разведывательные и наблюдательные операции. В целом, сценарии должны выполняться с максимальной степенью автономности, хотя телеуправление допускается. Место проведения сценария держится в секрете до начала испытаний, поэтому у команд нет возможности заранее создать подробную карту местности (например, с использованием лазерных дальномеров). Участникам местоположение описывается с помощью GPS-координат и аэрофотосъемки.

Разведка и наблюдение

Задача в режиме "Разведка и наблюдение" – достичь заданной области и исследовать её. В ходе исследования необходимо обнаружить и определить местоположение специальных точек интереса (обычно отмеченных). Координаты этих точек и фотографии должны быть предоставлены судьям в качестве результатов заезда. По возможности, робот должен вернуться в исходную позицию после завершения исследования.

Автономная навигация

Целью сценария "Автономная навигация" является прохождение заданного маршрута преимущественно в автономном режиме. Длина маршрута составит несколько километров. В процессе движения по маршруту необходимо находить и определять местоположение точек интереса (обычно отмеченных). По итогам прохождения судьям необходимо предоставить координаты и фотографии этих точек.

Охрана лагеря

Сценарий "Охрана лагеря" требует от роботов охраны предопределенной области на протяжении всего времени проведения сценария. Во время его выполнения (отмеченного по времени) в область будут проникать нарушители, которых необходимо обнаружить, отследить и преследовать. В качестве результата судьям необходимо предоставить изображение нарушителя и его местоположение в момент захвата. Захват означает "подъехать к нарушителю и остановиться", после чего захваченный нарушитель покинет область.

Транспортный конвой

Миссия "Транспортный конвой" требует управления как минимум двумя транспортными средствами, с максимально возможной скоростью, к целевой точке, расположенной на расстоянии в несколько километров. Необходимо перевезти груз весом около 50 кг. Управлять одним из транспортных средств может человек, что упростит задачу для робота – автономно следовать за машиной. Однако, предпочтительнее использовать два (или более) полностью автономных транспортных средства.

Транспортный муль

Сценарий "Транспортный мул" имитирует работу шаттла. Робот должен как можно более автономно организовать шаттл-сервис между двумя заданными точками и максимально часто совершать рейсы между ними в течение времени выполнения сценария.

2006 год

M ELROB 2006 проходил в Хаммельбурге на учебном полигоне пехотной школы Бундесвера с 15 по 18 мая. M ELROB 2006 был первым мероприятием ELROB и был призван продемонстрировать возможности современной робототехники. Сценарии были сосредоточены на навигации. Один из них разворачивался в городской среде, включая проникновение в здания. Другой сценарий проходил на открытой местности с более сложным рельефом, грязью и крутыми склонами. Оба сценария относились к категории "Разведка и наблюдение", хотя не требовали обнаружения каких-либо конкретных объектов. Лимит времени составлял 30 минут. Результаты M ELROB 2006 оказались неудовлетворительными. Большинство команд столкнулись с аппаратными неисправностями, а все роботы управлялись дистанционно по беспроводной сети WLAN. Всего в соревновании участвовало 18 команд: 11 немецких, 3 из Великобритании, 2 из Швейцарии, а также по одной команде из Португалии и Франции.

2008 год

Опять же, M ELROB 2008 проходил в Хаммельбурге на учебном полигоне пехотной школы немецкой армии с 30 июня по 3 июля. Однако мероприятие проводилось на другом участке полигона, который был более сложным и затруднял радиосвязь из-за густого леса. Сценарии были значительно разнообразнее, чем в 2006 и 2007 годах. В их числе – "Разведка и наблюдение", "Автономная навигация", "Транспортный конвой", "Транспортное средство-носитель" и "Охрана лагеря". Эти сценарии требовали от роботизированных систем очень широкого спектра возможностей. Кроме того, одна специальная сессия сценария "Разведка и наблюдение" проходила ночью, что делало невозможным использование систем технического зрения. Лимит времени на выполнение сценария составлял 60 минут. Результаты ELROB 2008 показали, что дистанционно управляемые БПЛА в значительной степени готовы к применению, однако радиосвязь накладывает серьезные ограничения на эффективность таких систем. Наличие полуавтономных вспомогательных функций, таких как, например, навигация по заданным точкам, значительно повышает полезность роботизированной системы в условиях плохой радиосвязи. В M ELROB 2008 приняли участие 17 команд: одиннадцать из Германии, две из Великобритании и по одной из Италии, Нидерландов, Франции и Финляндии.

2010 год

Военные учения ELROB 2010 проходили с 17 по 20 июня 2010 года на полигоне Бундесвера в районе Хаммельбурга, Германия.

2012 год

Военные учения ELROB 2012 проходили с 24 по 28 сентября 2012 года на полигоне швейцарской армии вблизи города Тун, Швейцария.