Latające roboty dotrą tam, gdzie człowiek nie jest w stanie

W wielu sytuacjach przeprowadzanie takich operacji przez człowieka jest niemożliwe, zbyt skomplikowane lub czasochłonne. Tak jak w przypadku obszarów skażonych w następstwie awarii jądrowej czy konieczności wzniesienia konstrukcji typu maszty antenowe na szczytach gór. W takich właśnie sytuacjach sprawdzą się latające roboty.

ROBOTY NAUCZONE AUTONOMICZNEGO MYŚLENIA I DZIAŁANIA

W toku prac nad unijnym projektem ARCAS (Aerial Robotics Cooperative Assembly System) powstała cała gama rozmaitych robotów latających z wieloprzegubowymi ramionami manipulacyjnymi, zaprojektowanymi do współpracy w celu bezpiecznego i sprawnego chwytania, transportowania i odkładania części. Autonomia i umiejętności robotów są rozwijane w zakresie budowania i rozbierania konstrukcji do różnorakich zastosowań w przyszłości, od akcji ratowniczych po przeglądy i prace konserwacyjne w sektorze energetycznym i kosmicznym.

„Zamysł polega na tym, aby roboty były w stanie polecieć wszędzie tam, gdzie jest to niemożliwe lub niepraktyczne dla załogowych statków powietrznych lub robotów naziemnych” – wyjaśnia kierownik projektu ARCAS, profesor Aníbal Ollero z Uniwersytetu w Sewilli. „Dysponujemy helikopterami i systemami wielowirnikowymi wyposażonymi w osiem wirników, aby zapewnić większą kontrolę nad unoszeniem się w powietrzu, zwiększyć ładunek użyteczny i przenosić ramiona z większą swobodą”.

W Centrum Zaawansowanych Technologii Lotniczo-Kosmicznych CATEC w Sewilli, Hiszpania, zademonstrowano współpracę aż 10 miniprototypów na halowym stoisku prób. Zakrojone na większą skalę demonstracje w terenie z wykorzystaniem przystosowanych helikopterów i większych systemów wielowirnikowych są przeprowadzane w obiektach Niemieckiej Agencji Kosmicznej DLR , w pobliżu Monachium i na Uniwersytecie w Sewilli . Polegają na chwytaniu i transportowaniu prętów na pewną odległość przed ich odłożeniem.

Pomysł latających robotów nie jest oczywiście nowy. W zastosowaniu jest już szeroki wachlarz bezzałogowych statków powietrznych, zwłaszcza do wykonywania zdjęć i gromadzenia innych danych z czujników. Pionierskość przedsięwzięcia ARCAS polega natomiast na wyposażeniu latających robotów w ramiona do autonomicznego wykonywania zadań manipulacyjnych o rosnącym stopniu złożoności. Zostały zaprogramowane w oparciu o instruktaż i mapy 3D mające zapewnić im orientację, wyposażone w czujniki do reagowania na błędy (takie jak upuszczenie części) lub zmieniające się okoliczności (jak warunki pogodowe), a nawet nauczone, jak bezpiecznie wylądować w sytuacji awaryjnej lub automatycznie zawrócić w przypadku utraty kontaktu z bazą.

„Roboty spisują się bardzo dobrze – twierdzi profesor Ollero – nadal jednak musimy poprawić dokładność i powtarzalność w różnych warunkach, niemniej uzyskiwane wyniki są obiecujące. Zademonstrowaliśmy manipulację w powietrzu za pomocą sześcio- i siedmioprzegubowych ramion oraz funkcji postrzegania i planowania, co jest światową premierą”. Teraz celem jest poprawa solidności i reaktywności robotów, łączenie ich w liczniejsze grupy i zwiększanie stopnia złożoności zadań, które wykonują.

OD INSPEKCJI RUROCIĄGÓW PO KOSMICZNE ŚMIECI

ARCAS toruje drogę do wykorzystywania latających robotów tak szybko, jak tylko umożliwią to krajowe przepisy bezpieczeństwa. Na początku będą zapewne używane do przeprowadzania inspekcji i konserwacji, na przykład rurociągów ropy i gazu oraz sieci elektrycznych rozciągających się na przestrzeni tysięcy kilometrów. Zespół jest przekonany, że w średnim terminie roboty mogłyby współpracować przy szybkim wznoszeniu konstrukcji, takich jak stacje antenowe w oddalonych regionach czy platformy między budynkami, np. do ratowania ludzi z pożaru. W perspektywie długoterminowej, po roku 2020, będą w stanie demontować satelity, moduły serwisowe stacji kosmicznych, a nawet pomagać w usuwaniu śmieci kosmicznych.

Projekt ARCAS (Aerial Robotics Cooperative Assembly System), w którym bierze udział ośmiu partnerów z pięciu krajów, został dofinansowany na kwotę 6,15 mln EUR z 7. programu ramowego Komisji Europejskiej. Prace nad nim rozpoczęły się w 2011 r., a zakończą się w listopadzie 2015 r.



Link do projektu w serwisie CORDIS
Link do strony internetowej projektu