Войти
Воздушный робот Политехнического института Вирджинии автономно обследует целевое здание перед запуском субмарины через окно в 2007 году Международное соревнование по робототехнике (IARC ) началось в 1991 году в кампусе Технологического института Джорджии и является самым продолжительным в мире соревнованием по робототехнике на базе университетов. С 1991 года коллегиальные команды при поддержке промышленности и правительства выставили на вооружение автономных летающих роботов в попытке выполнить миссии, требующие роботизированного поведения, никогда ранее не демонстрируемого летающими машинами. В 1990 году термин «воздушная робототехника» был придуман создателем соревнований Робертом Майкельсоном для описания нового класса небольших высокоинтеллектуальных летательных аппаратов. В последующие годы конкуренции возможности этих воздушных роботов расширились от транспортных средств, которые поначалу едва могли поддерживать себя в воздухе, до новейших автоматов, которые являются самостабильными, самонавигационными и способными взаимодействовать с окружающей средой, особенно объекты на земле.
Основная цель конкурса заключалась в том, чтобы дать повод для развития современной воздушной робототехники. Задачи, поставленные перед международным коллегиальным сообществом, были направлены на то, чтобы прогрессировать в современном уровне техники все более агрессивными темпами. С 1991 по 2009 год было предложено в общей сложности шесть миссий. Каждый из них был связан с полностью автономным роботом поведением, которое не было продемонстрировано в то время и невозможно для любой роботизированной системы, используемой где-либо в мире, даже для самых сложных военных роботов, принадлежащих сверхдержавам..
В октябре 2013 года была предложена новая седьмая миссия. Как и в предыдущих миссиях, в Миссии 7 задействованы полностью автономные летающие роботы, но это первая миссия IARC, предполагающая взаимодействие между несколькими наземными роботами и даже одновременное соревнование между двумя воздушными роботами, работающими друг против друга и на время, чтобы повлиять на поведение и поведение. траектория движения до десяти автономных наземных роботов.
В 2016 году Международное соревнование по воздушной робототехнике и его создатель были официально признаны на законодательной сессии Джорджии в форме «Резолюции Сената 1255», которая признала его самой продолжительной соревнования по воздушной робототехнике в мире и за то, что он несколько раз за последнюю четверть века отвечал за продвижение современных достижений в области воздушной робототехники.
Третья миссия Южный политехнический государственный университет Воздушный робот на вертолете, летящий вблизи пожарной опасности Первоначальная миссия по перемещению металлического диска с одной стороны Арену на другую с полностью автономным летающим роботом многие считали почти невозможным. Команды колледжа продолжали улучшать свои показатели в течение следующих двух лет, когда на соревнованиях впервые был проведен автономный взлет, полет и посадка, выполненный командой из Технологического института Джорджии. Три года спустя, в 1995 году, команда из Стэнфордского университета смогла получить единственный диск и переместить его с одной стороны арены на другую в полностью автономном полете - на полдесятилетия раньше, чем предсказывали некоторые эксперты..
Соревновательная миссия была затем ужесточена и сделана немного менее абстрактной, поскольку командам требовалось искать свалку токсичных отходов, нанести на карту местоположение частично захороненных, произвольно ориентированных бочек с токсичными отходами, идентифицируйте содержимое каждой бочки по знакам опасности, найденным где-то на внешней стороне каждой бочки, и принесите образец из одной из бочек - и все это без какого-либо вмешательства человека.
В 1996 году команда из Массачусетского технологического института и Бостонского университета при поддержке Draper Labs создала небольшого полностью автономного летающего робота, который неоднократно и правильно отображал местоположение всех пяти из них. бочки с токсичными отходами и правильно определили содержимое двух из воздуха, выполнив тем самым примерно семьдесят пять процентов миссии. В следующем году воздушный робот, разработанный командой из Университета Карнеги-Меллона, выполнил всю миссию.
Третья миссия автономный пневматический аниматрон, разработанный профессором Майкельсоном. 
Воздушный робот на базе вертолета TU-Berlin - победитель третьей миссии в 2000 году Третья миссия была начата в 1998 году. Это была поисково-спасательная миссия, требовавшая полностью автономных роботов для взлета, полета в зону бедствия и поиска выжившие и мертвые среди бушующих пожаров, прорвавшейся водопроводной сети, облаков токсичного газа и обломков разрушенных зданий. Сценарий воссоздан в США. Учебный центр Министерства энергетики США по обращению с опасными материалами и реагированию на чрезвычайные ситуации (HAMMER), где можно воссоздать вышеупомянутые опасности. Из-за реалистичности сценария вместо людей-актеров использовались аниматроны для имитации выживших, неспособных выбраться из зоны бедствия.
Воздушный робот из Technische Universität Berlin Германии смог обнаружить и избежать всех препятствий (многие из которых могли уничтожить самого робота), идентифицировать всех мертвых на земле и выживших (различие между ними по движению) и ретранслировать фотографии выживших вместе с их местонахождением первым спасателям, которые попытаются их спасти. Эта миссия была завершена в 2000 году.
Четвертая миссия была начата в 2001 году. Эта полностью автономная миссия включала три сценария, требующих такого же автономного поведения.
Все три миссии включают одни и те же элементы:
Эта четвертая миссия IARC был проведен в Форт-Беннинг солдатской боевой лаборатории армии США с использованием сайта McKenna MOUT (военные операции на городской местности), который полностью воспроизводит немецкую деревню, созданную для военных игр, когда предполагалось, что основная угроза холодной войны должна появиться через Фульдский залив в Германию. Четвертая миссия была завершена в 2008 году, когда различные команды уже продемонстрировали все требуемые модели поведения воздушных роботов, предусмотренные правилами четвертой миссии, за исключением возможности беспрепятственно продемонстрировать это поведение менее чем за 15 минут - подвиг, который организаторы и судьи сочли целесообразным. неизбежно, если у вас будет немного больше времени, и поэтому больше не будет серьезной проблемой. Таким образом, четвертая миссия была завершена, распределено вознаграждение в размере 80 000 долларов и учреждена пятая миссия.
Виртуальное изображение площадки Маккенны MOUT было разработано Армейской исследовательской лабораторией в 2002 году для обучения солдат и проведения экспериментов.
Четвертая / пятая миссия Сценарий взрыва ядерного реакторного комплекса Пятая миссия началась с того места, где закончилась четвертая миссия, продемонстрировав полностью автономное поведение воздушного робота, необходимое для быстрого преодоления замкнутых внутренних пространств конструкции после проникновения летательного аппарата. Сценарий взрыва ядерного реакторного комплекса четвертой миссии был использован в качестве фона для пятой миссии. Пятая миссия требовала полностью автономного летательного аппарата (предположительно, запущенного с "материнского корабля" сразу за пределами конструкции, как продемонстрировано во время четвертой миссии), чтобы проникнуть в конструкцию и преодолеть более сложное внутреннее пространство, содержащее коридоры, небольшие комнаты, препятствия, и тупики для поиска обозначенной цели без помощи средств навигации глобального позиционирования и ретрансляции изображений обратно на станцию мониторинга, находящуюся на некотором расстоянии от конструкции. Первый симпозиум по вопросам полетов в закрытых помещениях был проведен в связи с этим мероприятием IARC в 2009 году.
Шестая миссия началась в 2010 году как продолжение темы пятой миссии, посвященной автономному полету в помещении, однако шестая миссия потребовала более продвинутого поведения, чем это было возможно в настоящее время для любого воздушного робота. дошла до нас в 2010 году. Эта шпионская миссия включала в себя тайную кражу флэш-накопителя из определенной комнаты в здании, для которой не было заранее известно план этажа, и хранение идентичного накопителя, чтобы избежать обнаружения кражи. Симпозиум 2010 г. по проблемам полетов в помещении проводился одновременно в Университете Пуэрто-Рико - Маягуэс во время соревнований, посвященных 20-летию. Официальные правила для 6-й миссии доступны на веб-сайте конкурса.
Мичиганский университет миссия 7a воздушный робот на территории США в 2014 году Седьмая миссия началась в 2014 году требующие более продвинутого поведения, чем это было возможно в настоящее время у любого из существующих в 2014 году воздушных роботов. В миссии участвуют автономные воздушные роботы, управляющие автономными наземными роботами тактично. Миссия разделена на миссии 7a и 7b. Миссия 7a требует, чтобы один автономный воздушный робот перебросил как можно больше из 10 автономных наземных роботов через зеленую границу менее чем за 10 минут. Размер арены 20 м x 20 м (65,62 фута x 65,62 фута) и имеет зеленую ограничивающую линию на одном конце, красную ограничивающую линию на противоположном конце и белые боковые линии. Рисунок на полу арены неизвестен разработчикам воздушных роботов априори, однако известно, что на арену наложен белый квадратный сетчатый рисунок размером 1 м x 1 м (3,28 фута x 3,28 фута). Кроме того, что видно на полу арены, нет стен для отображения SLAM и доступности GPS. Такие методы, как оптический поток или оптическая одометрия, являются возможными решениями для навигации на арене.
В дополнение к 10 целям наземных роботов, есть 4 «высоких» препятствия для роботов (до 2 м (6,56 футов) в высоту), которые перемещаются по арене. Столкновения с препятствиями наземные роботы заканчивают пробег без Наземный робот (не являющийся препятствием) автоматически меняет направление каждые 20 секунд, и на его траектории с интервалом в 5 секунд воздействует шум до 20 °. Если воздушный робот касается наземного робота сверху с помощью магнита, наземный робот повернется по часовой стрелке на 45 °. Если воздушный робот блокирует его поступательное движение, приземлившись перед ним, цели наземного робота изменят направление движения. Цели наземного робота, которые незначительно покидают арену, учитываются в командном счете воздушного робота. Автономные воздушные роботы должны решите, каким наземным роботам грозит неминуемая опасность пересечения любой границы, кроме зеленой, и перенаправьте их к зеленой границе.
Пять из 10 целей наземных роботов - зеленые, а 5. - красные. Миссия 7b показывает наилучшие результаты команды из 7а друг против друга, один на один, чтобы перебросить как можно больше собственных зеленых наземных роботов через зеленую границу, в то же время дезориентируя красных наземных роботов противника. Точно так же противник пытается перебросить как можно больше своих красных наземных роботов через красную границу, в то же время дезориентируя зеленых наземных роботов противника.
Официальные правила 7-й миссии доступны на сайте Соревнования. Кроме того, видео, снятое с августовских событий 2014 года, проведенных в Американском центре (Павильон Макамиша Технологического института Джорджии) и Азиатско-Тихоокеанском центре (Яньтай, Китай), графически объясняет детали миссии 7. 28 сентября 2018 года победителем седьмой миссии был объявлен Чжэцзянский университет. Подробности можно найти на официальном веб-сайте IARC вместе с видеороликом победившего полета Университета Чжэцзян и в пресс-релизе университета Бейхан. В общей сложности 52 команды из 12 стран были заявлены в качестве участников миссии 7.
Сценарий миссии 8 IARC В 2018 году, на 27-м Международном соревновании по воздушной робототехнике, 8-я миссия было объявлено.
Официальные правила 8-й миссии доступны на веб-сайте Соревнования вместе с видео, резюмирующим 8-ю миссию. Миссия 8 впервые сфокусирована на неэлектронном взаимодействии человека и машины: четыре воздушных робота помогают людям выполнять задачи, которые один человек не может выполнить самостоятельно. Суть миссии 8 включает в себя рой автономных воздушных роботов, работающих с человеком, чтобы выполнить задачу в присутствии враждебных воздушных роботов Sentry, которые автономно пытаются помешать человеку. Роботы Sentry несут лазеры (аналогичные тем, что используются в Laser tag ), которые выводят из строя человека и завершают запуск после определенного количества «попаданий». Задача построена так, что человек не может выполнить ее без помощи стаи воздушных помощников, которые управляются только человеческими жестами и голосовыми командами.
В 2018 году, в год открытия миссии 8, Американский центр проводился в кампусе Технологического института Джорджии в Атланте, штат Джорджия, а Азиатско-Тихоокеанский центр проводился в Бейханский университет в Пекине, Китай. В 2019 году миссия 8 была успешно завершена в Куньмин, Китай, менее чем за 8 минут тремя командами. Из них Нанкинский университет аэронавтики и астронавтики (NUAA) смог выполнить миссию за 5 минут и 6 секунд, что является самым быстрым временем завершения. Миссию выполнил в течение 10 секунд после NUAA Университет Сунь Ятсена. Институт Харбина также выполнил миссию, но за 12 секунд до конца. Выполнив миссию за минимальное время, NUAA выиграла главный приз в размере 10 000 долларов. Подробную информацию о победных выступлениях можно найти на официальном веб-сайте IARC вместе с видео победившего полета NUAA
Сценарий 9 миссии IARC В 2021 году, 30-й год Международного Соревнование по воздушной робототехнике, начнется 9-я миссия. Официальные правила 9-й миссии доступны на веб-сайте Соревнования вместе с видео, в котором кратко излагаются цели 9-й миссии. Миссия 9 фокусируется на полностью автономном полете с использованием ТОЛЬКО бортовых вычислений (без каналов передачи данных, за исключением аварийного выключателя и аварийного переключения пилота), избегая при этом препятствий и других воздушных роботов на протяжении 3 км, чтобы заменить 2 кг (4,4 фунта), примерно 1 м (39 дюймов).) длинный коммуникационный модуль на мачте движущейся платформы (лодка в Sea State 2) и возвращение домой менее чем за 9 минут.
Студенческие команды, участвующие в IARC, прибыли в основном из США и Китайской Народной Республики, но также из Германии, Англии, Швейцарии, Испании, Канады, Чили, Катара, Иран и Индия. Команды варьируются от нескольких учеников до двадцати и более. В команды входят как студенты, так и аспиранты, но некоторые команды полностью состоят из студентов или аспирантов. Промышленности не разрешается входить, но она может помочь студенческим командам с финансированием и оборудованием.
Нетрадиционный воздушный роботизированный летательный аппарат от Университета Британской Колумбии Воздушные роботы различаются по конструкции от самолетов с неподвижным крылом до обычных вертолетов, воздуховодов и дирижаблей, а также причудливых гибридных творений. Поскольку в соревнованиях основное внимание уделяется полностью автономному поведению, сам летательный аппарат имеет меньшее значение.
Команды, выбирающие разработку новых типов летательных аппаратов, никогда не выигрывали, поскольку они находятся в невыгодном положении по сравнению с теми, которые адаптируют существующие, работающие, воздушные транспортные средства, и поэтому могут сосредоточиться на выполнении миссии, а не на разработке чего-то, что будет летать. совсем. В результате изменения обычных винтокрылых и фиксированных входов крыльев всегда были в общем победителями, а дирижабли и канальные вентиляторы занимали второе место.
Воздушные роботы должны быть беспилотными и автономными и должны соревноваться на основе их способности ощущать частично структурированную среду соревновательной арены. Они могут быть интеллектуальными или заранее запрограммированными, но они не должны управляться удаленным оператором. Необязательно, чтобы вычислительная мощность передавалась на самом летательном аппарате. Компьютеры, работающие от стандартной коммерческой мощности, могут быть установлены за пределами арены для соревнований, и данные могут передаваться в / из транспортных средств на арене. Ограничения по размеру или весу обычно накладываются на воздушных роботов, которые должны быть оснащены методом ручного дистанционного управления основной двигательной установкой.
Международные соревнования по авиационной робототехнике были первыми. проводился в кампусе Технологического института Джорджии (первая миссия, 1991–1995). Центр EPCOT Мира Уолта Диснея попросил, чтобы конкурс переместился на его место для второй миссии, где он проводился у входа в парк в 1996 и 1997 годах. Управление опасными материалами и реагирование на чрезвычайные ситуации Министерства энергетики США (HAMMER) учебный центр затем доставил IARC в Ричленд, штат Вашингтон, с 1998 по 2000 год для проведения третьей миссии. Четвертая миссия началась в 2001 году на Webster Field ВМС США в Мэриленде, но в следующем году была перенесена в Олимпийскую деревню Канады (Калгари, Канада), потому что Webster Field не подходил. Погода, трудности с управлением воздушным пространством и экстремальные электромагнитные помехи привели IARC к идеальному месту, где можно было бы решить эти проблемы: солдатской боевой лаборатории армии США в Форт-Беннинге, , Маккенна,. Для сценариев четвертой миссии существование необитаемой деревни Маккенна является идеальным местом. Из-за характера задачи пятая миссия проходила в закрытом помещении в Университете Пуэрто-Рико в Маягуэсе. Шестая миссия была начата в Колизее в кампусе Университета Пуэрто-Рико в Маягуэсе в августе 2010 года, однако шестая миссия была перенесена в Гранд-Форкс, Северная Дакота, начиная с 2011 года. Вторая площадка была открыта в Пекине, Китай, начиная с 2012 года. Это «Азиатско-Тихоокеанский регион» обслуживает азиатский и австралийский континенты, а «Американское заведение» обслуживает американский, европейский и африканский континенты. Команды могут участвовать в соревнованиях на любом месте. Начиная с августа 2012 года, эти два объекта провели шестую миссию по одним и тем же правилам. Седьмая миссия была начата в павильоне МакАмиша на территории технологического института Джорджии (американская площадка) и в Яньтае, провинция Шаньдун, Китай (Азиатско-Тихоокеанский регион) в августе 2014 года. кампус Технологического института Джорджии в Атланте, штат Джорджия, и Азиатско-Тихоокеанского региона проводится в Университете Бейхан в Пекине, Китай, начиная с августа 2018 года.
Четвертая миссия Площадка McKenna MOUT с конкретными зданиями, обозначенными Призы IARC традиционно были «победитель получает все», хотя в первые годы конкурса денежные премии за прогресс присуждались для дальнейшего развития лучших исполнителей. С четвертой миссией стало понятно, что быстрых победителей не будет, и что каждой команде потребуется несколько лет разработки. Поэтому был учрежден дополнительный «растущий призовой фонд», к которому Международный фонд Ассоциации беспилотных транспортных систем ежегодно добавляет еще 10 000 долларов США. Призовой уровень на 2008 год был установлен в размере 80 000 долларов. Любая команда, завершившая четвертую миссию менее чем за 15 минут, получит весь приз в размере 80 000 долларов, в противном случае приз будет распределен на основе результатов соревнований в 2008 году, наиболее приближенных к 15-минутной цели миссии. К 2008 году были продемонстрированы уровни с 1 по 3 четвертой миссии, что доказало, что все требуемые действия воздушных роботов были возможны, но к концу события 2008 года ни одна команда не смогла последовательно и беспрепятственно продемонстрировать все действия менее чем за 15 минут.. Таким образом, 80 000 долларов были разделены между десятью финалистами: (Технологический институт Джорджии получил 27 700 долларов; Политехнический институт и университет штата Вирджиния 17 700 долларов США; и Эмбри Риддл / ДеВри Калгари 12 200 долларов, оставшаяся часть делится между другими финалистами в зависимости от заслуг). 10 000 долларов было присуждено команде из Массачусетского технологического института в 2009 году, которая, помимо получения приза, спонсируемого AUVSI, также получила обратно свой взнос за подачу заявки в размере 1000 долларов в рамках программы поощрений, изложенной в Официальных правилах IARC. на 2009 год, в котором говорилось, что любая команда, завершившая пятую миссию в течение первого года миссии, получит полную скидку на свой взнос за подачу заявки. В августе 2013 года команда из Университета Цинхуа выполнила всю шестую миссию, тем самым выиграв 40 000 долларов.
Четвертая миссия Получатель приза в размере 27 700 долларов США Воздушный робот GTMax, несущий стрелу для развертывания субтранспорта (врезка) и GTMax, приближающийся к площадке MOUT Маккенны с развернутой 90-футовой нагрузкой на стропу стрелы Создатель конкурса, 99>Роберт Майкельсон, бывший президент Международной ассоциации беспилотных транспортных систем (AUVSI). IARC был впервые основан на стартовый капитал для логистики и главный приз, который был поддержан Ассоциацией. После первоначального успеха и огромного внимания средств массовой информации, привлеченных IARC, несколько лет спустя в Детройте, штат Мичиган, AUVSI организовала соревнования по интеллектуальной наземной технике. Это мероприятие организовал член правления AUVSI Джерри Лейн, который в то время работал в Танковом автомобильном командовании армии США. В 1998 году подводное сообщество было представлено, когда AUVSI и Управление военно-морских исследований США объединились, чтобы предложить первое Международное соревнование автономных подводных аппаратов, которое ежегодно проводится в США. Все эти соревнования, наземные, морские и воздушные. ядро, «полная автономия» как отличительная характеристика. Международный фонд Ассоциации беспилотных транспортных систем продолжает поддерживать эти соревнования материально-техническими средствами и денежными призами, хотя в отрасли также есть многочисленные спонсоры.
