描述性
远程操作系统有四大构件:

• 传感器系统安装Crusher其中包括高分辨率摄像头系统以及取环境声音麦克风摄像阵列由五部摄像头组成,每部分辨率为1600x1200像素摄像头向运算符提供202度乘31度视图
• 光纤数据连接 破解站和运算站一千米光电缆安装在假脱机上并停在车辆后方,当时车辆沿测试路线行驶。正常操作条件下使用无线数据链路取代光纤系测试时使用光电缆提供更大的带宽
• 软件控制系统提供近实时处理相机系统视频校正视频图像并控制框架率、分辨率、视场和其他视频参数并控制操作器五屏视频显示系统
• 控制板向驱动提供视觉和前置反馈Crusher从运算符控制板驱动5高分辨率显示屏环绕驱动器,每个显示一车摄像头图像向驱动者提供沉浸式宽角视图声音播放汽车环境噪声机架搭建运动基础跟踪Crusher运动这使驱动体能显示车辆运动补充车辆视觉音频

实用性
差情感知使间接驾驶(驱动器密封在无窗车内保护)和远程驾驶(驱动器远程操作无人驾驶器)更加困难车手依赖摄像头,视场有限,显示相冲突或混淆图像,无法显示车辆外部视图限制车辆速度并促成事故
驱动程序需要知道车辆环境发生什么并预测下一步会发生什么然而,如果不能够全车观察,这很难实现。驱动程序需要几分钟才能充分了解远程操作UGV环境-时间任务期间可能没有时间
SACR使用三维视频提高驱动环境意识提供多项特征帮助间接远程驱动

• 几何正确式的“虚拟驱动风屏”可移到车辆周围的不同点这使得更容易查看车外并补偿驱动器从传感器物理位置偏移
• 广视场允许驱动者一目了然地看到更多车辆环形
• 驱动程序可缩放图像以更好地了解兴趣点,高压视图对远程操作UGVs特别有用(类似于驾驶无线电控玩具车)。
• 视频存储器允许摄像头“透视”车辆,显示通常被车辆零件阻塞的区域这对于立即看到车前、车下或车后都特别有用-从固定机上无法很容易地看到其中任何一个
• 3D视频馈送为多运算符生成多视图
• 地图、自主图案和其他任务关键信息可叠加到三维视频图像上

描述性
传感器
SACR传感器播客中包括高清晰度摄像头和激光测距器车上可安装一个或多个传感器播客
三维视频
SACR视频传频实时构建三维计算机图形模型

实用性
问题
美国世界煤生产领先,但利润持续挤压实用放松约束压低物价,同时缝合短短限制生产率,同时提高采矿成本低可见度地下效率与安全防范一样,但无法预防事故、伤亡。
求解
NREC协同美国航天局和欢乐采矿机开发半蒸发连续矿工系统和其他地下采掘设备
NREC连续采矿器传感器精确测量机器位置、方向和运动感应器帮助操作者安全距离精确控制机器操作精度提高提高地下采煤生产率并减少对采矿工人的健康和安全危害

描述性
NREC开发团队开发了两个贝塔系统改善设备定位,包括:

• 产品测量连续采掘机的凸深度而不使用外部基础设施产品有助于匹配割煤容量和运车容量,并通过加速测序采掘提高生产率
• 全局标题测量产品 使用激光引用切开直入产品帮助消除裁剪,减少额外屋顶螺栓,并通过加速排序提高生产率

上层测试中,团队展示了测量凸深度的能力,误差不超过距离漫游的2%团队还展示了跟踪一厘米侧向偏差和1/3度误差的激光引用能力
地面测试后,小组对宾夕法尼亚州Cumberland矿和伊利诺伊州Rend湖矿进行了地下测试更广泛的地下测试继续作为DoE-FETC供资程序的一部分,该程序添加DoEINEEL和CONSOL为伙伴

实用性
问题
农业设备每年多起事故,往往造成严重伤亡。事故大都出自运算符错误,如果运算符可被警告车辆路径或运算环境的危险,可预防。
完全自动化距离农业只有几步之遥John Deere成功实现AutoTrac商业化,这是John Deere开发的基于GPS定位自动导航系统AutoTrac目前以运算符辅助产品出售,没有任何检测阻塞能力添加机认知为AutoTrac等产品提供保护,例如,这将是车辆全自动化的重要推介器
用于维护此域的任何感知系统应极易检测危险和低假报警率,不会严重影响机器生产率

求解
NREC开发基于多感知模式(颜色、红外线和射程数据)的感知系统,易于适应农业设备接触的不同环境和运作条件
我们选择检测基于颜色红外图像的障碍和危险,并使用激光测距器测距数据感知模式互为补充并有不同的故障模式通过阻塞所有传感器生成的信息,整个系统强健性大大提高,超出个人感知传感器能力
一个重要的设计选择是将现代机器学习技巧嵌入我们感知系统数模块这使系统快速适应新环境新类型操作成为可能,这对于农业领域环境复杂性很重要。

描述性
实现感知系统所需的高度可靠性,我们选择传感器,以便提供补充信息供更高层次推理系统使用正确整合摄像头信息 激光测距器和定位估计系统 我们已经开发出精确多传感器标定和时间同步程序
特征提取器实时分析图像并提取颜色、纹理和红外信息,并结合激光测距图以绘制系统操作环境精确地图
硬码规则系统不适用于我们分析的阻塞检测问题,因为我们的感知系统必须容易适应新环境和运作条件结果,我们开发机器学习 分类车周非扰动或固态比可压缩性开发新手算法是为了将平滑约束纳入估计权值支持面高度过程,并高效培训我们从大数据集学习算法
初始系统安装在6410John Deere拖拉机上,在若干场测试中展示单机小系统使用廉价传感器并有可能用作数类现有农机附加模块

实用性
问题
对斜坡操作车辆而言,内在的“下降稳定比值”大大增加翻转或翻转的可能性
无人驾驶地面飞行器不是唯一遍历粗坡和斜坡的轮式飞行器。现代驱动式采掘、林业、农业和军车也这样做,并经常长时间高速运行起重机、挖掘机和其他机在斜坡操作时也会急剧增加不稳定性斜率只是需要考虑的一个因素防止汽车翻转平面(例如仓库内)同样重要,特别是考虑到市场力量奖励小卡车制造商,提升重负载并提升重负载比以前高

求解
NREC专家设计出一种解决办法,综合先进软件和硬件,包括惯性传感器和车辆重力中心直角直角式分块
操作期间系统持续并主动计算稳定性比量以触发报警、驱动管理器设备或修改悬浮以曲率或速度增速计算横向加速状态活动实现滚转/翻转脆弱度时,系统识别状况并触发期望动作
系统可安装在机器人驱动车辆(包括汽车)和机器上(计算机、挖土机、运货车、托盘插件等)。

描述性
NREC研究人员开发稳定差估计系统算法算法考虑到各种变量,如重力和运动力变化综合效果NREC科学家开发动画模拟模型测试各种斜坡、速度和有效载荷坐标上机动车辆和机械稳定模型(卡车、挖掘机、起重机等)。
进一步的测试涉及测试床硬件的使用,包括一辆运货卡车起重器大改装传感器(Gyro、轴加速计和电流计)、稳定设备、计算机硬件和控制软件作为硬件平台的一部分,NREC创建数据登录器系统供模拟假想使用NREC测试器校准模拟模型,以尽量减少实际测试器倾覆风险
感测/驱动控制系统开发自动机式链路并包括惯性传感器模型和用户界面模拟载推卡车输入驱动命令,包括方向盘、速度、升高度、侧置和倾斜此外,软件接口层定义将稳定预测算法连接到感测系统通过驱动控制接口,用户可以输入驱动命令到卡车上,结果产生动态模型响应这些命令车辆执行用户命令时,感知系统监督车辆稳定性

实用性
问题
快速和最小人文监控的复杂地形向来一直是UGV的一大挑战需要识别障碍需要大幅提高感知能力继续可能遇到阻塞需要车辆在碰撞持续可忍受性损坏后继续运行

求解
UPI程序感知自动化系统正在扩展以加速提高自动化能力
NREC设计新车Crusher,新机体耐久性强,增加旅行悬停量,并带动Spinner车辆多项开发改进
增强感知能力包括新的学习技术,使飞行器从地形数据学习之后它可遍历新多变地形并增强自主度团队还应用机器学习技术提高Crusher免GPS定位估计
有效载荷开发、集成测试计划持续到2008年UPI将召集技术与人员制作自主车辆平台,以最小干预方式执行任务

描述性
增加两辆新车后,程序将能够在不同地形点同时进行三项现场测试:

• 感知仪成功结果的基础上,感知自动化系统将扩展以提供更高速度提高自动化能力重点将更多地放在使用前高压数据以及学习技术上,使车辆能有效穿过先前无人行地段。可监督或支持高度异地越野导航技术将优先处理
• 车辆现场测试将继续下去,允许持续提高阻塞能力、恢复能力、耐力和有效载荷分片(UGV关键目标)。车辆性能将持续分析、修改和测试,以最大限度地实现Crusher平台固有可地形性
• 有效载荷开发、集成测试将证明预期任务假设利用无人飞行器和Crusner独特的地形能力,这些现场测试将有助于展示和影响未来自动机飞行器的使用

实用性
60里城市挑战课的伤口遍及市区,街口拥挤、建筑物拥挤、交通拥挤、路标路标、车道标志阻停灯确切路线直到比赛清晨都不明每一车都试图在六小时时限内完成三大任务系列比赛期间不允许任何人干预车上感知推理能力安全驾驶交通,规划繁忙街道路线,商谈交叉路和交通圈,遵守速度限制法和其他交通法,避免静止移动阻塞-包括其他城市挑战竞争者
Tartan Racing进城挑战带智能自主驱动器 从科幻小说页传到城街开发出技术为每个人安全、高效和无障碍交通打下基础
年老人口和基础设施以及交通量上升使电车手面临风险不技术创新,汽车事故到2020年将成为第三主死因综合自主驱动系统和相关安全技术将预防事故和伤害并拯救生命并会帮助人们保住运动和独立自由,
自主驱动技术还可用于提高工作场所安全性和生产率。重型机械和卡车辅助系统可提高操作效率,并减少对司机和旁观者的风险。

描述性
Tartan Racing多头方法应对城市动态环境挑战:

• 组织整理并发软件组件确定任务序列、进程传感器数据并控制飞行器响应时间小于秒软件其他组件持续监控单项任务状况以查证它们是否为单项任务
  成功完成 。
• 思维分治物体(如建筑物和汽车)和环境特征(如车道标识、路由和人行道)固定和移动车辆使用雷达、拉达视频传感器感知环境,GPS和IMUs确定其位置
• 控件驱动程序确保交叉路口、停车场、交通圈和类似城市特征安全高效驾驶
• 平面重规划最高效路线通过街道网,并计及不断变化的条件
• 重构two stock ChevytahoeSUVs帮助计算机控制他们的方向盘、速度和齿轮
• 实现强健性应用已知系统工程测试原理,同时使用模拟测试和实战测试目标是让车辆尽可能可靠赛事

NREC教职员工在征服技术挑战中扮演关键领导作用

实用性
问题
NREC的科学家和工程师开发AMTS解决方案前,公司只有有限选择依赖驱动叉车和拖车运料和工厂和仓库堆栈
当前自动化引导车辆受无法“看到”环境的限制并实现功能化 需要复杂搭建 并代价高昂地修改设施基础使用传统AGVs的公司必须安装专用传感器、小插件和附加件,自动化叉车取材盘

求解
NREC科学家和工程师设计计算机视觉系统,可用于移动机器人应用今日成本效益高的AMTS解决方案全时有效运行,在许多情况下灯光熄灭,对车辆的破坏比人为少通常不需要对设施基础设施进行改装以容纳AGVsAMTS设备自动化飞行器-机器人叉车和拖轮-通过NREC开发的低成本高速定位系统寻找路途
NREC为每部车辆配置摄像头和激光测距器组合用于导航控制向下摄像头安装叉车底部时,机器人捕捉视觉提示并匹配到预存储的楼面图像数据库中,成为地图对地导航
使用前视摄像系统叉动图像拖车一侧查找托盘转至拖车叉子插入托盘洞中,叉子提升托盘机器人叉车退出拖车时 依赖激光测距器安全清除拖车上紧接式托盘机器人拖车使用相同的下向视觉技术移动并定位马车卸载

描述性
NREC科学家和工程师开发四大新视觉系统和相关视觉浏览控制系统以及工厂级车辆交通协调软件
开发AMTS解决方案先从定位估计技术原型和托盘获取视觉系统开始NASA技术融入这些系统后,NREC演示简化自动挂车加载/卸载和自动化托盘栈
其后,在汽车装配厂AGV实验程序期间,数轮AGV使用AMTS下向视觉技术并证明它可行

现时,AMTS可提供实用解决方案,促进生产设施、工厂和存储仓库高效高成本效益材料运输因为它不需改变设施基础建设,它使自动化材料处理比以往任何时候更加实用和廉价。

实用性
黑骑士日夜用于对载人地面飞行器风险过大的任务(包括前向侦察、侦察监视和目标获取、(RSTA)、情报搜集和调查危险区),并可以与现有载人和无人系统整合操作符从无人前方位置获取情境数据并使用地图数据确认地形假设验证任务计划
黑骑士展示无人地面战车使用当前技术的先进能力300hp柴油引擎使其能达48mph速度,离线自主操作速度达15mph带轨驱动器在极端偏僻地段高度移动,同时减少声热信号12吨黑骑士可在C-130货机内运输并广泛使用Bradley战斗系统程序组件以降低成本并简化维护
黑骑士从另一车辆内远程操作(例如从布拉德利战斗车站操作)或由下架士兵操作机器人操作器控制站为飞行器远程操作提供易用接口黑骑士自主半自主能力帮助操作者规划高效路径,避免障碍和地形危险,从路口向路口导航辅助远程操作结合人驾驶自动机保护
黑骑士在2007年空攻远征队现场演练中广度测试离路和上路测试,成功执行前方观察任务和其他任务黑骑士令士兵日夜作业大有优势车辆连续使用200多小时,没有错过一天运行时间。

描述性
NREC开发黑骑士车控制器 远程操作 感知安全系统
黑骑士感知控制模块包括激光雷达(LADAR)、高敏立体摄像头、FLIR热成像相机和GPS无线数据链路传感器套件支持完全自主和辅助(或半自主)驱动
黑骑士自主导航功能包括全自动化路由规划功能和任务规划能力或直接直线路径或地形成本最小路径(即车辆风险最小路径)规划路由黑骑士感知系统整合LADR测距数据和相机图像检测周界正负阻塞,使其自主导航系统能避免阻塞
自主能力还可以帮助黑骑士电讯操作黑骑士可规划路径由运算符人工驱动在“保护远程操作”模式下,感知系统检测到的物体覆盖在驱动图上,使驱动者能够环游这些物体车辆检测路径中致命屏障时也停止使用黑骑士从机器人操作器控制站驱动,该控制站位于另一车辆内也可以通过安全控制器驱离机外ROCS显示车辆颜色和FLIR驱动摄像头图像,并包括手控器指导车辆并操作传感器并允许驱动器控制并查看各种车辆和传感器系统状况地图和路由显示帮助驱动人遍历不熟悉地形
ROCS还允许操作符控制指令独立View传感器套件CIV用于远程监控和目标获取,并包括色视频和FLIR摄像头

实用性
问题
地表采掘、采石和建设公路需要高效清除大量土壤、矿石和岩石人工挖掘机将材料装进卡车每一卡车通常需要多发通行证,每发通行证需要15至20秒时间。运算符工作移位初期性能峰值,但疲劳累累定时闲置时间,如午餐和其他课间休息,也会减少跨轮生产
安全是另一个重要因素挖掘机操作程序安装或卸载时极易受伤运算符往往专注于手头任务,可能未注意到其他工地人员或设备进入加载区

求解
自动化挖掘加载过程会提高生产率并增强安全性,从机上清除运算符并提供全传感器覆盖监视进入工作区的潜在危险
NREC科学家和工程师认识到这一契机开发出完全自动化卡车加载过程系统

描述性
ALS团队设计ALS实验实验时综合使用硬件、软件和算法来感知、规划控制
ALS硬件子系统由servo控挖土机、机载计算系统、感知传感器和相关电子系统组成开发系统期间,NREC团队开发了激光扫描系统,可穿透合理量的灰尘和烟雾此外,团队开发了两种不同的飞行时扫描拉达系统,这些系统不受环境灰质条件的影响。
NREC团队设计软件子系统,多模块处理传感器数据、识别卡车、选择挖掘倾弃地点、移动挖掘机接头并防碰撞
计划控制算法决定如何挖掘脸部 存储卡车素材 并移动桶对二感知算法处理传感器数据并向系统规划算法提供工作环境信息
专家运算符知识编译成模板称为脚本,这些脚本使用简单运动和动态规则调整生成快速机器运动系统完全安装并展示在25吨液压挖掘机上,并成功加载卡车速度约达专家运算员速度的80%

实用性
LAGR程序的目标是开发新一代知识感知控制算法,通过强调知识自主导航解决当前机器人地面飞行器自主导航系统缺陷DARPA想选择十支独立研究队立即聚焦算法开发,DARPA还想建立公共平台,使软件便于团队共享,政府可客观评价团队结果
仅7个月后,NREC设计并随后搭建12LAGR机器人,使DARPA可准时举行LAGR启动会议,并为每个研究团队提供全功能自主平台开发
团队4小时开机训练并在同一天编程基本避免阻塞能力开发者能够立即集中学习算法研究,因为所有基本自主能力以及记录详实的API都提供交付
谨慎配置控制所有平台使开发商能够在主站开发软件,用存储棒加载软件,并运寄存储棒到DARPA操作软件LAGR机器人

描述性
LAGR机器人包括三台2.0GHzPentium-M计算机、立体摄像头、IR测距器、GPS、IMU、编码器、无线通信链路和运算器控制单元NREC将Ferector软件移植平台提供基线自主能力
通信工具包括GigapitEthernet机上通信无线Ethernet通信链路远程监控软件可用笔记本操作单射频远程
用户可用三种不同模式登录机器人数据:远程操作使用RF远程机上计算机系统远程操作并自主操作
NREC载运综合用户手册记录机器人能力、基线自主软件和APIs(并举实例),使开发者能够方便地将机器人传感器数据与其感知和规划算法接口

实用性
问题
作物喷洒对驱动喷洒设备操作者具有固有危险性清除机器驱动程序会提高安全性并降低医疗保险费用况且,如果系统支持夜间操作,则由于窃听活动增加,较少化学效果需要喷洒提高作物质量并减少喷洒费用

求解
NREC开发了无人拖拉机,可用于数项农业作业,包括喷洒系统使用全球定位系统接收器、轮编码器、地面速度雷达单元和惯性测量单元,以便精确记录并跟踪田或果园路径NREC团队安装两色摄像头车辆,以便能够使用色距离屏障检测
教回系统在一个Florida橙树林测试,自动喷射7km路径时速为5至8千米/小时

描述性
项目初始重心是设计6410拖拉机转换自动机车包关键需求之一是改装后车辆仍可由像普通拖拉机这样的人驾驶,以便利路径记录过程非逐行驱动器后NREC开发动画机用于制动、方向转和速度控制
为实现路径教程/回放能力,NREC开发定位系统使用扩展卡尔曼滤波来阻塞odoride、GPS资料和IMU测量路径跟踪系统基础为Pure追逐算法更多系统性能信息可见于我们的自动机机器人论文

实用性
多数建设性虚拟模拟都非常简化机器人系统表示方式,特别是在移动性、目标获取、交互协作方面。军事模拟规划算法往往把机器人飞行器作为速度和感知能力下降的载人实体处理。模型很少包含自主规划、感知和协调等方面的表示研究陆空机器人系统未来应用的假想往往侧重于载人系统任务,最小开发独有机器人能力
通过现场验证NREC机器人技术直接连接模拟器,分析师可以得到机器人系统行为更高可靠性模拟这有助于更好地了解改善这些系统的实用性和最佳方向通过关闭像NREC这样的机器人系统开发者与这些系统用户之间的环路比以往任何时候快得多,提高工作可以在开发周期较早时实现,因此成本较低。

描述性
项目第一阶段NREC开发出高度可复用机器人模拟支持模块,将FieldD*规划器与JanusForce模拟器接口Janus地形基础分辨率比精确模拟机器人行为所必须低,因此我们使用分形地形生成器为每种地形类型添加适当的粗度
以确保生成器生成的加法准确反映真实地形难易度帮助RAND分析师调整Terrain生成器输入参数,确保模拟有效开发后,在RAND设施成功测试相关模拟假想
第二阶段,NREC改编软件模块连接JCATS模拟器NREC和RAND再次成功测试相关模拟假设集成NREC还开始设计系统把新的合作机器人行为带入模拟器
当前,我们正在开发并整合RAND模拟器行为

实用性
问题
今日无人地面飞行器需要常年人际监控和广度通信资源,UGVs无法大规模支持战术军事行动,直到他们能够自己安全导航,没有常人监督UGV特别容易受像洞或沟那样的负屏障,由于机载传感器射程和高度有限,地面飞行器难以感知这些屏障

求解
NREC牵头团队开发创新PervicOR“Bliitz”概念-综合空/陆车系统,它包含无人驾驶地面飞行器的重大自主感知、推理和规划
自主UGV包括LADR、三组立体摄像头、车内和车间传感器聚合、地形分类、避免阻塞、路由导航和动态路径规划无人飞行器-飞视-从上到下观察地形,这是检测路管、沟渠和堡垒等屏障的最佳平台
团队成功展示UGV飞视协同提高导航性能UGV根据所有可用数据规划初始路线,并传送路线到飞视飞眼飞向UGV前方的点飞视向下传感器探测地面屏障与UGV位置相关联,这些屏障的位置发回UGVUGV重排预想路径以避免阻塞并引导飞视搜索新路径
提高阻塞感应能力(因双目分离)和优化路由规划(由飞视检测驱动)通过降低车辆失能或受困风险并减少操作器干预通信系统带宽需求提高UGV自主速度

描述性
NREC协同分包商开发三相位程序PerepeORBlitz解法
第一阶段,团队开发车辆感知系统原型,包括三种感知模式、传感器聚变、地形分类软件、路口导航和路径规划软件商业ATV计算机控件变换系统平台
第二阶段测试场非排练原型验证四大类型地形:弗吉尼亚稀疏森林沙漠刷新亚利桑那州山坡加松林加利福尼亚州密林和高草 和其他植物在路易斯安那州测试运行期间,团队展示完全整合无人空/地感测技术,用于检测和避免负屏障和其他危险并用被动感知来协商复杂地形此外,他们通过阻塞几何传感器和色感应器数据分类困难地形类型(地面覆盖、米高植被、沙漠擦除法)。
第三阶段,NREC团队继续提高感知系统性能和可靠性,并进行更多开发实地测试团队提高UGV自主能力,在亚最优条件下操作,例如隐式带宽(灰尘、烟雨)、退化GP覆盖和减少通信带宽

实用性
问题
高尔夫课程需要恒定维护并例行支付高人工成本 半技术操作团队修剪美路 常高尔夫高尔夫高尔夫高尔夫高尔夫高尔夫Mower操作员必须避免高尔夫高尔夫,保持整洁外观,格斗疲劳并安全操作割草机

求解
NREC自主割草机系统满足这些需求,提供系统需要最小量监督,夜间操作和其他非顶点时段操作
自主割草机有高度可靠的阻塞检测和定位系统NREC开发了阻塞检测系统,其中包括扫描激光测距器,在割草机前绘制三维地图Liarns使用地图检测路边屏障机器人割草机定位系统综合GPS和惯性数据提供精确稳健的定位估计

描述性
为实现高尔夫球场完全自动化,NREC科学家和工程师开发可靠屏障检测、精确导航有效覆盖能力

可靠屏障检测

• NREC设计系统以识别像高尔夫球那样小的真正屏障,同时不产生假阳性保车安全
• NREC工程师继续完善系统,以便从高草中辨别真屏障

精确导航 :

• NREC自动机精确度操作
• NREC机器人工程师继续完善系统以提高其在最小GPS覆盖区的可靠性

有效覆盖

• NREC设计机器人割草机沿袭模式,使其能够高效覆盖全公平道
• NREC软件工程师继续完善系统接口提高易用性

• acrue control特性自动引导、驱动和控制割头,从而使运算符能够专注于其他内核控件和收割条件
• GPS基础的“教/回放”系统使采集器能从字段中读取并重复给定路径,从而允许操作器远程控制数个采集器
• 完全自主收割器使用视觉感知完全收割田,无人监督

实用性
问题
农民为降低成本提高生产率而持续奋斗机械收割机和许多其他农机需要专家驱动才能有效工作人工成本和操作者疲劳增加费用并限制这些机器的生产率

求解
NREC与项目主办人NASA和NewHolland公司合作,搭建机器人采集器,使用软件教益回放系统与GPS卫星定位技术并用机器人日夜操作能力可持续快速收割作物质量超过运算符能维系的水平
加利福尼亚州Centro大规模现场测试的有形结果证明自动化采集器会提高效率降低成本并增收少费

描述性
关于机器人定位导航,NREC应用差分GPS教程回放系统差分GPS需要两个接收器合作,一是静止式,二是环游定位测量静态接收器为密钥连接所有卫星测量
带教回放系统Windrower解析域内存路径并编程自始自终重复路径
早期项目NREC团队使用色分来确定机器转接线方法区分绿色表示常住作物的百分比和割割割作物的棕色分块系统计算机扫描切线以确定机器方向Windrower以4-8mph速度引导约3英寸偏差
其它制导安全工具包括保护机器不受滚转和翻转和陀螺仪和冗余制导陀螺仪

实用性
花草常用于园艺和植物生长堆积部分衰变植物素材活性泥瓦场划分为小矩形田,三边由排水沟包围顶层泥炭干燥后 田地准备采伐采集工作每日完成,天气许可
派采掘拖拉机吸尘器吸尘器吸上层干泥收割器满数时,操作符把采摘泥堆放入存储堆存储泥炭后运走处理打包

Peatmos采摘是自动化的好候选物,

• 食谱字段环境定义清晰结构化
• Peatbog基本没有屏障和植被
• 人工采集过程很好地实现自动化
• Peatbogs位于偏远地区,那里往往缺少合格的运算符。提供动力实现采伐过程自动化

描述性
NREC附加感知系统执行对安全自主操作重要的三大任务

检测派存储管道
机器人需要先找到堆边但它不能依赖GPS,因为存储堆会改变形状、大小和位置感知系统查找感知3D地面相邻高斜度概率空间模型地面平滑估计地面高度并处理传感器噪声

检测屏障
泥田一般没有屏障,采集者必须检测屏障的存在,如人、其他采集者和其他车辆)以确保安全无人操作感知系统综合算法使用3D拉达数据查找稠密区域、高物体和热区域

检测插件
ditch定位带GPS映射不过,作为一种附加安全预防措施,它们也被感知系统检测到。感知系统寻找平滑估计地面高度的沟槽形状

实用性
RVCA向FCS提供下列福利:

• 验证ANS如何运行UGV平台
• UGV使用有代表性FCS硬件和软件组件评估FCS网络约束
• 提供反馈影响FCS作战命令软件开发
• 降低FCS整合风险
• 加速向战地士兵提供无人系统

描述性
RVCA组成如下:

• UGV平台综合ANS硬件和软件RVCA目前使用粗糙高流动性CrusherUGV平台后期程序RVCA技术整合到APD平台
• 系统通用环境综合系统载人平台和无人平台综合车辆管理系统和综合计算机系统控制UGV
• UGV操作辅助数据使用这些组件网络环境

现场工程评价侧重于能力,如路口后接通、远程操作、系统使用ANS和其他软件组件的总体性能以及士兵在外地使用程序2010结束 士兵运维实验

实用性
问题
天然气管道基础设施老化后,公共事业面临越来越多需要更频繁检查配电网的问题。常规管道检查方法需要频繁访问挖掘使用推拉系合系统,每次挖掘检查范围不大于100至200尺结果是多里管道多段多耗时检查,寻找管道修复决策所需数据

求解
探索者系统从单挖取数千尺管道实时视觉检验数据并立即向运算符提供远程反馈,以便判定水入侵或其他缺陷信息收集速度快,费用比通过传统方法获取的成本低
机器人结构对称七元分解机体设计机群镜像搭建电机模块、电池载模块和电机支持模块,中间装有计算电子模块机器人计算机电子设备在清洗加压住宅中受保护分解接头连接每个模块电机模块与邻接并发投机联合赛,而其他模块则通过单声联合赛连通特制接头允许机器人向管内方向定位 面向需要方向
头目模块装有小型鱼眼摄像头及其镜头和照明元素摄像头拥有190度视域并提供管道内部高分辨率颜色图像电机模块还装有双驱动器,可部署并收回三条配有定制模动轮的腿机器人可保持最高四英寸/秒速度检验速度通常低于操作者获取可处理图像所需的速度
鉴于每个主机都有自己的摄像头,系统在两端都提供视图,允许双向旅行期间观察。图像管理系统允许运算符双向或双向同时观察屏幕

描述性
开发探索者网络执行需求分析、系统模拟、设计和工程、原型制造和现场测试NREC与全国各地天然气配送公司密切合作,以达成多功能和合适的设计机器人在2.5年开发期广度测试测试内容包括全美东北投铁管道连续8小时实战爆环境

系统目前正在升级阶段中添加NDE传感器并基于现场测试结果改进系统继续开发这些新检验方法将有助于维护该国天然气管道基础设施的高完整性和运行可靠性

实用性
问题
U.S.装饰园艺行业每年110亿美元,非熟练季节工越来越昂贵和难找,但每年仍需要数度工厂往返田棚幼儿园产业要生存并持续兴旺,就必须解决这一问题挑战在于开发适应式容器操作解决方案,该解决方案成本效益高,易于操作和维护,技术技巧最少,易适应各种容器和田间条件

求解
NREC协同NASA和项目赞助者园艺研究所开发解决办法,高效处理各种不同容器尺寸和各种植物材料
自动化容器操作系统设计高效管理下列过程:将容器从打包机/打包机移到现场现场协调容器间距并移动容器进出 过冬房子
原型和现场测试系统设计为每8小时处理35 000个容器,一两个运算符产生的好处包括:

• 直接人工成本节减,因为移动陶工厂简单任务所需季节工数目减少
• 降低工伤风险
• 快速高效移动处理大批工厂容器

在外地,系统很容易重配置,最能适应条件变化、容器大小和终端用户需求

描述性
初级容器操作系统表示自移动室外平台,由内燃引擎驱动,通过激光测距器接收容器,由机载PLC计算机控制,并通过电水电机电动系统启动
性能和业务数据在JR现场测试期间获取并提交赞助者JR有适当的性能,但价位不高,无法轻易为行业所接受。
项目主办人HRI并请求NREC应用JR技术降低附加成本附加件必须与现有素量移动器接口并处理大容量容器
NREC团队取出JR开发测试的关键技术并直接应用到微型挖掘机附加物上技术包括激光定位感测和判别,以及可靠强力抽取罐所需的机制设计PotCLAW函数与JR函数相同,但运算符处理抓包头所有粗定位处理装卸操作所有精定位和锅定位感测均与JR系统完全同步自动执行
PotClaw向NREC设施赞助者演示并交付到本地幼儿园现场测试和向终端用户演示
系统商业可行性产品可供许可使用

实用性
问题
传统喷雾法在喷雾期间产生毒气尘和40磅有毒废物平方英尺净化这会危及造船工人并产生昂贵的处置问题基基法还推入船体表面,减少涂料粘合性能单流高压水枪也使用时,它们缓慢去除涂料,不做含有毒海洋涂料径流

求解
Envirobot^TM机器人系统使用超高压水喷射机(55,000psi)拆船体裸金属旋转头多喷嘴清除宽片涂层,不逐英寸清除它可以以500至3000平方尺/小时清除涂层,视涂层取多层而定
磁盘安全稳住并几乎随处滚动采掘中使用的所有水都用强吸尘系统回收并回收唯一残留清洗物是涂料本身,它自动倒入容器适当处置
此外,水基拆解过程产生大为净金属表面,极大提高船上涂料的使用寿命。与任何形式的沙地或粘土相比,流水覆盖很容易证明可少生锈并允许涂料更好地嵌入

描述性
开发Envirobot^TMNREC执行需求分析、系统模拟、设计和工程、原型制造和现场测试面对不完全和动态需求,NREC开发了3版机器人,每个相继版本提供更多性能、弹性和可靠性

机器人在两年开发期间广度测试测试包括全周每天24小时使用无经验操作器实战条件NREC团队测试由平面、凸面、凸面和底面组成并连接焊珠的专用测试墙测试后,团队在若干造船厂参加现场测试,并基于这一经验实施十几个工程程序提高机器人可靠性和可支持性

实用性
RATS按序动作通过用受控模式射击一个或多个双腿,它可沿地面滚动并跳过岩石、漏洞和其他阻塞物置件能力允许它克服困难或不可能设置的障碍,对于拥有轮子或脚印的相似尺寸机器人来说,这些障碍很难或不可能处理。
RATS对称设计和球形允许它向任何方向移动并滑动并自由反弹精密协调多条腿 令它极精细运动控制 并可在紧密空间内操作

描述性
NREC研究者制作了2个RATS原型

平面原型
平面原型简化版RATS5对称双腿用压缩空气从单片阀门启动充气机器人环绕中心并环行
平面原型用于研究RATS控制策略和语音通过控制双腿交火序列 研究者开发出可持久运行步调 和购物步态以克服阻塞使用反馈控制器保持最大速度

球形原型
球形原型预版全球RATS十二对称双腿由servos激活
球形原型可自由跨地并用于为RATS开发行音使用离散排序控制器开环模式跟踪路径

实用性
问题
城市环境侦察和哨兵任务风险大小队作战人员使用隐式快速调遣查找并收集敌情信息遥控机器人系统能够向上向外侦察小武器范围,提供扩展安全检测能力,不使参战者暴露于潜在致命环境

求解
龙龙运行者提供小型隐式轻量解法 允许战士快速收集情报 并执行哨兵监控操作
四轮装置小轻足以用士兵背包背负并坚固以悬浮栅栏上下楼梯低重量和紧凑体积对战士步调、战斗能力以及载重需求(食品、水、弹药)几乎不产生影响属性是关键差分器 面向重大慢长部署的其他机器人系统

描述性
目标:
龙龙运行者开发出廉价粗糙替代方法 来替代已经上市的超重大体慢成本机器人探子龙龙运行者推介驱动器、兽医学、微型化和集成以及可移植集成(背包)、小沙漠可用显示器和界面和可编译低成本材料和零件NREC实现所有目标,包括开发和测试数模块化有效载荷

系统描述 :
原型Dragon Runner移动地面传感器系统由一车小操作器控制系统(OCS)和单手操作简单Apridex
四轮全轮机器人飞行器高速能力,并可用慢度、深思熟虑和有限控制操作系统易于操作,不需要多少正规运算程序培训,并可在三秒内从包中部署机载红外能力启动夜间操作
NREC提供数支单元部署OIF海洋评估技术开发技巧程序

实用性
下一代自主军车必须具备超常能力克服地形阻塞并生存和从带阻塞和不可预测的地形撞击恢复还必须高效和高度可靠地提供燃料,以便能够在最少后勤支持的情况下执行长途任务。
恢复能力或车辆在任务期间承受大量滥用并持续实现前向进步的能力随着UGCV程序演进而成为关键驱动程序无人飞行器受远程远程操作器或半自主传感器和软件控制时,这种滥用很常见。

焦点原型开发DARPA建立初级设计度量

• 障碍能力(1m+正2m负35斜率)
• 恢复能力(反向滥用同时保持轻量级)
• 持久14天任务450千米无加油)
• 有效荷分数 (>25%总载重)

Spinner显示性能 两年强测试 异常崎岖地形超过这些度量

Spinner通过反向设计最大利用UGCV方面和独有船体配置适应大型连续有效载荷舱,该机体旋转向上或向下定位有效载荷舱除滚动崩溃生存能力外,船体、悬浮机和轮子设计可快速撞击树、石或隐形沟Spinner尽管体积大,但由于低调和静默混合操作而非常隐蔽

描述性
作为主承包商,NREC管理超过30项贸易研究、减少风险活动、子系统设计和测试活动的性能NREC还引导所有集成操作并执行所有性能测试此外,NREC负责多项子系统,包括热管理、初级功率、乘高控制、制动、安全、命令站、OCU、通信和远程操作此外,NREC开发出所有连续测试车辆的车辆定位、自动化、数据收集和数据分析系统

Spinner设计、编译和组装后完成两年强测试,评估其在各种地形、天气条件和操作场景下的能力比方说,在Yuma亚利桑那州验证场测试中,Spinner覆盖近100里非常粗糙的越野地形

总体说来 Spinner在自动化引导下 并直接受人控制 遍历数百里路外地形结果继续显示Spinner使用的许多技术和方法未来对UGV都是可行的选择

实用性
TUGV为步兵远程执行战斗任务提供方法,降低风险和中和威胁设计它支持跨军事行动范围任务下置步兵TUGV可执行的任务包括:

• 日夜侦察
• 远程监控目标获取
• 检测核生化代理
• 故障破解
• 直接射击

TUGV运算符和辅助单元投入运行后可继续隐藏,提高安全性

描述性
TUGV能够在极端地形快速越野驱动并能够承受严酷环境和高高度全轮充气轮胎可保证在危险条件下运动性TUGV静默混合电驱动支持任务最长24小时长(单电池电量4小时)。
Versatile有效载荷模块、开机硬件和JAUS达标模块软件允许快速重构任务TUGV拥有通用战术阵列M249和M240G冲锋枪、士兵发射多功能攻击武器、轻型车辆阻塞烟雾系统以及反人员阻塞系统
TUGV操作器控制单元(OCU)装有坚硬头盔显示器并配有游戏控制器式手控控制器和轻量级CPUOCU还内置全方向天线、喉部话筒和耳机远程数据终端可起备用OCU作用

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NREC设计开发Crusher飞行器支持UPI程序严格现场实验

UPI程序以季度现场实验为特征,评估大规模无人地面飞行器在多复杂离乡地形自主操作的能力UPI攻击性移动性、自主性和任务性能目标需要另外两个测试平台,可容纳各种任务有效载荷和状态艺术自主技术
Crusher表示下一代原型Spinner平台,世界第一个大于6吨跨国家UGV自土设计Crusher比Spinner提供更多运动性、可靠性、可维护性与弹性,减重29%

实用性
策略UGV为新作战能力提供工具,只有通过现场验证理解UGV技术限值和考虑对陆军理论、人员、平台和基础设施的影响才能充分获益
UPI实验包括车辆安全、有限通信带宽和GPS基础设施对车辆性能的影响,以及如何有效操作和监督车辆及其有效载荷
到2006年年中,NREC将把最新自动化技术整合到Crusher两辆汽车上轮廓和摄像系统组合使车辆能动态响应阻塞并穿行相隔一千米任务路口通过地形数据分析使用高压数据将继续用于全球规划。下一年,这两部车辆将分析、规划并执行超地形移动任务,完全不发生人际交互Crusher悬浮系统允许它保持高速越野横跨极端地形

描述性
Crusher拥有由CTC技术设计并用高强度铝管和节点制成的新空间框架板悬浮和休克滑板高强度钢制成Crusher从巨石和树立鼻子完全重新设计供Crusher用树刷维系正常撞击,同时吸收重大碰撞的冲击
Timoy支持设计30可选择僵硬和可重新构乘高度Crusher可舒适地承载8000磅以上载荷和盔甲rusher混合电系统允许车辆静默移动 单电池充电数超过数里极端地形60kW轮机维护高性能SAFT制造锂离子电池模块电荷引擎和电池智能工作向CrusherUQM牵引电机周围搭建的六轮驱动系统提供电源

实用性
APD项目将继续开发UGV核心移动技术并实现成熟这项工作将惠及所有无人平台移动性、子系统控制开发
APD最终将被用作高移动UGV平台演示器RVCA程序,取代CrusherUGV
APD关键性能参数包括最高速度80公里/小时和自主执行单行道修改能力尺寸需求包括C-130运输机部署两部车辆的能力

描述性
80kph速度需求对NREC设计师最难相遇滑动车辆为满足这一需求和其他需求,NREC团队完成了悬浮技术配置、船体结构、车辆驱动结构、电池技术、冷却法和引擎深入贸易研究
团队于2008年8月成功完成初步设计评审目标汽车推出2009年8月启动后APD将进行大规模运动测试并最终取代Crusher为主RVCA测试平台程序结尾2010年士兵操作实验

实用性
问题
长崎桥初建时 Kajima面临水下沉船和通过固基挖掘水下挖掘的挑战部署工人在这些条件中极其危险和代价高昂地面人员远程操作三大割臂依赖安装在下方摄像头的图像摄像头无法透视灰尘或为有效远程挖掘提供足够深度感知

求解
NREC科学家开发3D传感器,基础是结构光技术以及Kajima成功提供3D挖掘区地图的显示系统移动系统每5分钟提供新图像并聚焦关键周界,同时有效透视灰尘

描述性
INREC三维成像系统测量全cisson工作区并聚焦挖掘区周界,切片机可能损坏cisson或嵌入岩石和cisson边缘系统使用

• 结构式光传感器由风扇激光机和三摄像头组成,并综合控制数据处理机安装在电池驱动移动运输机上,该机骑在caisson墙内安装的轨迹上
• 以太网无线数据链路将感官数据传送到静态充电站,该电站位于cisson内部,数据转发到上层操作中心
• 图像处理器整合成像传感器数据,割臂联合定位传感器和用户命令生成挖掘区三维模型供操作员监测

交互式显示器函数操作符虚拟摄像头显示裁臂位置和拟删除材料分布传感器数据处理并显示在三个单独的运算站每位运算符可独立操作并查看数据以适应其视觉需求

实用性
问题
病人注册计算机辅助外科是一个挑战性问题,需要短注册时间和高理解度注册算法通常涉及取舍执行速度、精度和易应用性基于图像注册算法从图像大片收集数据提高精度,计算强度强,输入图像散乱时通常性能下降

求解
CMU开发出图像比较算法,即局部规范化和值差异计算法,大大降低输入射电图中混淆和无关对象的影响图像比较方法与硬件加速制作模拟X射线图像相结合,允许登记带子千米精度的噪声乱射图像

描述性
项目启动时努力从校园研究中实现技术商业化NREC与赞助者合作定义项目需求,并确保CMU活动符合赞助者严格的产品设计、评审和测试过程
为了尽量减少供应商锁住风险,结果产品建入OpenSource LINUX操作系统运行,仅使用现成商品硬件
项目可实现性,包括2 000多页设计、可追踪性、测试、参考和风险分析文档,已转移给赞助者软件目前正在赞助网站接受更多测试和产品集成

实用性
问题
地下矿区传送带系统移动煤和其他材料典型煤矿可能多达20条传送带,其中一些可能高达2万尺
传送器带通常是用橡胶/硬件叠加制成的,通过绑定数带端对端组装成连续系统段带系统通常由机械或变形分片连接机械样片使用带钢电缆的金属片段连接带化工复用通过化学材料联结连接带段并发
相片穿戴后 皮带会拆散断带危险并可能造成数吨材料溢出,导致生产停产并需要昂贵清理和修复机械破布长墙矿山需要转向修复并损失收入250 000美元破解虚构插件可分两班修复
没有带视觉系统 矿工必须手动检查 沿带移动时这是一项难以填充的任务,因为带平均时速8-10里,相片往往覆盖泥土和煤通常情况下,许多失效相片未被检测出-导致带故障、故障和数百万元收入损失

求解
专利带景系统由两台高分辨率线扫描摄像头组成,摄像头通过系统时图像传送带,速率为每分钟800英尺线扫描图像以9,000秒速率摄取 并提供清晰清晰带图像图像输入高速机视觉算法中,计算扫描线特征并自适应调整阈值以计分传输带多片的不同特征机器视觉算法检测并提取传送带上机械相交图像检测机械复用特殊牙纹模式,并用统计分析传送带图像边缘分解复用复用
检测到的相片可供传送机带操作器在Belt视觉系统站检查运算符可缩放每一图像并详细分析每一相串查找最隐微缺陷(折针、缺失回文、破解带等)。失效相片可在定时带停机时修复并节省大量费用

描述性
开发带视觉系统时,NREC执行需求分析、系统设计和工程、原型制造和现场测试
NREC开发快速原型系统部署在一个煤矿中,唯一目的是收集不同传送带的真实图像。从原型系统捕捉到的图像允许软件工程师设计、实施、测试和分析多机视觉算法性能检测机械插件实数据操作允许软件工程师设计强健算法检测机械串联
算法开发后,NREC工程师搭建了微型电流带系统,配有滚动带和复用带这使NREC工程师测试原型系统,确定问题并解决任何问题后再部署系统地下矿并详细分析照明和矿山安全规范要求
点火引起关注,因为任务涉及用摄像头百科速度摄像迫使NREC对地下矿井照明需求进行详细分析并最终产生强健定制LED照明解决方案
此外,系统地下矿山必须通过防雷安全规范认证过程NREC设计并搭建系统满足严格安全要求
NREC开发三种原型带视觉系统,每套相继版本提高性能、弹性和可靠性两年开发期的广泛测试包括地下煤矿24小时逐月运行,矿工依靠系统监测传送带状况系统初始版本检测仅机械复用最新版本扩展系统检测变形分片,这些分片比带图像更难查找
NREC公司、CONSOL公司和Beitzel公司继续协同设计、构建和测试系统低成本版本成本效益安装潜力超过全球7 000带美国能源部为新阶段提供资金

实用性
短信可用于培训手持式探雷器PSS-14探雷器、AN/PSS-12和MinelabF1A4其粗糙构造和易整理校准允许它用于室内外各种培训场景可使用物理或虚拟矿阵列短信目前在美国使用军训中心帮助训练士兵在阿富汗和其他重雷区排雷工作培训时使用短信大大提高了受训者用AN/PSS-14探测地雷的能力,陆军和海军陆战队下一代手持探雷系统

描述性
短信由双立体摄像头组成 跟踪目标清除传感器目标是一个亮色球 安装在矿山检测器顶培训对象扫过模拟雷场时,短信记录目标位置每秒30次
从定位数据中,短信测量培训者在对成功探雷至关重要的方面表现:传感器头向速度、传感器地面高度、覆盖面积和扫荡面积空白信息显示在计算机显示器上 由培训主管监听 通过颜色、覆盖度和速度提供即时反馈高度图
短信还实时向培训者反馈音频,探测到矿山时鸣叫并用词传递整体性能信息(如太快或太慢)。反馈帮助培训者提高探雷技巧
课尾短信汇总培训对象在覆盖率、覆盖面积和地雷目标定位方面的性能培训课记录的数据稍后可保存和审查

实用性
老化人口和公路上越来越多的车辆支持开发司机辅助产品和其他车辆安全产品智能辅助系统感知汽车或卡车环境并反馈驱动程序, 帮助避免事故发生前发生,
当前驱动系统使用视觉、拉达或雷达感知飞行器环境但这些传感器都有一些缺陷雷达系统检测邻近其他车辆,但不详细描述周围环境Ladar系统也检测近距离,但在恶劣天气下可能效果不好视觉系统提供详细信息,但在短时间段处理和解释图像以作驱动决策则具有挑战性。
大陆汽车系统开发视觉驱动帮助系统帮助司机避免事故大陆正在利用NREC机视和机学习方面的专门知识开发分类器,快速高效检测路上是否有其他车辆NREC车辆分类程序设计成实时视频图像识别并定位车辆

描述性
车辆分类器使用快速计算高效分类算法识别哪些图像含有车辆,哪些不包含车辆设计它时使用廉价数字信号处理器(DSP)运行,该处理器比Pentium4略弱输入视频车道启动系统摄像头 后视镜
分类算法培训数据集,内含汽车、卡车和其他车辆道路视频训练数据集每一视频框架都用手贴上车辆位置标签。从此数据集算法学习哪些图像特征代表其他飞行器,哪些不代表其他飞行器NREC开发算法从先前发布的结果中减少培训时间
分类算法扫描原创图像识别图像中包含汽车的区域算法的一个重要特征是它极快工作,允许大片图像按视频框架速率处理

• 自主加载系统
• UGCV感知集成
• 城市挑战
• 车辆防护
• 视觉车辆分类

描述性
远程操作系统有四大构件:

• 传感器系统安装Crusher其中包括高分辨率摄像头系统以及取环境声音麦克风摄像阵列由五部摄像头组成,每部分辨率为1600x1200像素摄像头向运算符提供202度乘31度视图
• 光纤数据连接 破解站和运算站一千米光电缆安装在假脱机上并停在车辆后方,当时车辆沿测试路线行驶。正常操作条件下使用无线数据链路取代光纤系测试时使用光电缆提供更大的带宽
• 软件控制系统提供近实时处理相机系统视频校正视频图像并控制框架率、分辨率、视场和其他视频参数并控制操作器五屏视频显示系统
• 控制板向驱动提供视觉和前置反馈Crusher从运算符控制板驱动5高分辨率显示屏环绕驱动器,每个显示一车摄像头图像向驱动者提供沉浸式宽角视图声音播放汽车环境噪声机架搭建运动基础跟踪Crusher运动这使驱动体能显示车辆运动补充车辆视觉音频

实用性
差情感知使间接驾驶(驱动器密封在无窗车内保护)和远程驾驶(驱动器远程操作无人驾驶器)更加困难车手依赖摄像头,视场有限,显示相冲突或混淆图像,无法显示车辆外部视图限制车辆速度并促成事故
驱动程序需要知道车辆环境发生什么并预测下一步会发生什么然而,如果不能够全车观察,这很难实现。驱动程序需要几分钟才能充分了解远程操作UGV环境-时间任务期间可能没有时间
SACR使用三维视频提高驱动环境意识提供多项特征帮助间接远程驱动

• 几何正确式的“虚拟驱动风屏”可移到车辆周围的不同点这使得更容易查看车外并补偿驱动器从传感器物理位置偏移
• 广视场允许驱动者一目了然地看到更多车辆环形
• 驱动程序可缩放图像以更好地了解兴趣点,高压视图对远程操作UGVs特别有用(类似于驾驶无线电控玩具车)。
• 视频存储器允许摄像头“透视”车辆,显示通常被车辆零件阻塞的区域这对于立即看到车前、车下或车后都特别有用-从固定机上无法很容易地看到其中任何一个
• 3D视频馈送为多运算符生成多视图
• 地图、自主图案和其他任务关键信息可叠加到三维视频图像上

描述性
传感器
SACR传感器播客中包括高清晰度摄像头和激光测距器车上可安装一个或多个传感器播客
三维视频
SACR视频传频实时构建三维计算机图形模型

实用性
问题
美国世界煤生产领先,但利润持续挤压实用放松约束压低物价,同时缝合短短限制生产率,同时提高采矿成本低可见度地下效率与安全防范一样,但无法预防事故、伤亡。
求解
NREC协同美国航天局和欢乐采矿机开发半蒸发连续矿工系统和其他地下采掘设备
NREC连续采矿器传感器精确测量机器位置、方向和运动感应器帮助操作者安全距离精确控制机器操作精度提高提高地下采煤生产率并减少对采矿工人的健康和安全危害

描述性
NREC开发团队开发了两个贝塔系统改善设备定位,包括:

• 产品测量连续采掘机的凸深度而不使用外部基础设施产品有助于匹配割煤容量和运车容量,并通过加速测序采掘提高生产率
• 全局标题测量产品 使用激光引用切开直入产品帮助消除裁剪,减少额外屋顶螺栓,并通过加速排序提高生产率

上层测试中,团队展示了测量凸深度的能力,误差不超过距离漫游的2%团队还展示了跟踪一厘米侧向偏差和1/3度误差的激光引用能力
地面测试后,小组对宾夕法尼亚州Cumberland矿和伊利诺伊州Rend湖矿进行了地下测试更广泛的地下测试继续作为DoE-FETC供资程序的一部分,该程序添加DoEINEEL和CONSOL为伙伴

实用性
问题
农业设备每年多起事故,往往造成严重伤亡。事故大都出自运算符错误,如果运算符可被警告车辆路径或运算环境的危险,可预防。
完全自动化距离农业只有几步之遥John Deere成功实现AutoTrac商业化,这是John Deere开发的基于GPS定位自动导航系统AutoTrac目前以运算符辅助产品出售,没有任何检测阻塞能力添加机认知为AutoTrac等产品提供保护,例如,这将是车辆全自动化的重要推介器
用于维护此域的任何感知系统应极易检测危险和低假报警率,不会严重影响机器生产率

求解
NREC开发基于多感知模式(颜色、红外线和射程数据)的感知系统,易于适应农业设备接触的不同环境和运作条件
我们选择检测基于颜色红外图像的障碍和危险,并使用激光测距器测距数据感知模式互为补充并有不同的故障模式通过阻塞所有传感器生成的信息,整个系统强健性大大提高,超出个人感知传感器能力
一个重要的设计选择是将现代机器学习技巧嵌入我们感知系统数模块这使系统快速适应新环境新类型操作成为可能,这对于农业领域环境复杂性很重要。

描述性
实现感知系统所需的高度可靠性,我们选择传感器,以便提供补充信息供更高层次推理系统使用正确整合摄像头信息 激光测距器和定位估计系统 我们已经开发出精确多传感器标定和时间同步程序
特征提取器实时分析图像并提取颜色、纹理和红外信息,并结合激光测距图以绘制系统操作环境精确地图
硬码规则系统不适用于我们分析的阻塞检测问题,因为我们的感知系统必须容易适应新环境和运作条件结果,我们开发机器学习 分类车周非扰动或固态比可压缩性开发新手算法是为了将平滑约束纳入估计权值支持面高度过程,并高效培训我们从大数据集学习算法
初始系统安装在6410John Deere拖拉机上,在若干场测试中展示单机小系统使用廉价传感器并有可能用作数类现有农机附加模块

实用性
问题
对斜坡操作车辆而言,内在的“下降稳定比值”大大增加翻转或翻转的可能性
无人驾驶地面飞行器不是唯一遍历粗坡和斜坡的轮式飞行器。现代驱动式采掘、林业、农业和军车也这样做,并经常长时间高速运行起重机、挖掘机和其他机在斜坡操作时也会急剧增加不稳定性斜率只是需要考虑的一个因素防止汽车翻转平面(例如仓库内)同样重要,特别是考虑到市场力量奖励小卡车制造商,提升重负载并提升重负载比以前高

求解
NREC专家设计出一种解决办法,综合先进软件和硬件,包括惯性传感器和车辆重力中心直角直角式分块
操作期间系统持续并主动计算稳定性比量以触发报警、驱动管理器设备或修改悬浮以曲率或速度增速计算横向加速状态活动实现滚转/翻转脆弱度时,系统识别状况并触发期望动作
系统可安装在机器人驱动车辆(包括汽车)和机器上(计算机、挖土机、运货车、托盘插件等)。

描述性
NREC研究人员开发稳定差估计系统算法算法考虑到各种变量,如重力和运动力变化综合效果NREC科学家开发动画模拟模型测试各种斜坡、速度和有效载荷坐标上机动车辆和机械稳定模型(卡车、挖掘机、起重机等)。
进一步的测试涉及测试床硬件的使用,包括一辆运货卡车起重器大改装传感器(Gyro、轴加速计和电流计)、稳定设备、计算机硬件和控制软件作为硬件平台的一部分,NREC创建数据登录器系统供模拟假想使用NREC测试器校准模拟模型,以尽量减少实际测试器倾覆风险
感测/驱动控制系统开发自动机式链路并包括惯性传感器模型和用户界面模拟载推卡车输入驱动命令,包括方向盘、速度、升高度、侧置和倾斜此外,软件接口层定义将稳定预测算法连接到感测系统通过驱动控制接口,用户可以输入驱动命令到卡车上,结果产生动态模型响应这些命令车辆执行用户命令时,感知系统监督车辆稳定性

实用性
问题
快速和最小人文监控的复杂地形向来一直是UGV的一大挑战需要识别障碍需要大幅提高感知能力继续可能遇到阻塞需要车辆在碰撞持续可忍受性损坏后继续运行

求解
UPI程序感知自动化系统正在扩展以加速提高自动化能力
NREC设计新车Crusher,新机体耐久性强,增加旅行悬停量,并带动Spinner车辆多项开发改进
增强感知能力包括新的学习技术,使飞行器从地形数据学习之后它可遍历新多变地形并增强自主度团队还应用机器学习技术提高Crusher免GPS定位估计
有效载荷开发、集成测试计划持续到2008年UPI将召集技术与人员制作自主车辆平台,以最小干预方式执行任务

描述性
增加两辆新车后,程序将能够在不同地形点同时进行三项现场测试:

• 感知仪成功结果的基础上,感知自动化系统将扩展以提供更高速度提高自动化能力重点将更多地放在使用前高压数据以及学习技术上,使车辆能有效穿过先前无人行地段。可监督或支持高度异地越野导航技术将优先处理
• 车辆现场测试将继续下去,允许持续提高阻塞能力、恢复能力、耐力和有效载荷分片(UGV关键目标)。车辆性能将持续分析、修改和测试,以最大限度地实现Crusher平台固有可地形性
• 有效载荷开发、集成测试将证明预期任务假设利用无人飞行器和Crusner独特的地形能力,这些现场测试将有助于展示和影响未来自动机飞行器的使用

实用性
60里城市挑战课的伤口遍及市区,街口拥挤、建筑物拥挤、交通拥挤、路标路标、车道标志阻停灯确切路线直到比赛清晨都不明每一车都试图在六小时时限内完成三大任务系列比赛期间不允许任何人干预车上感知推理能力安全驾驶交通,规划繁忙街道路线,商谈交叉路和交通圈,遵守速度限制法和其他交通法,避免静止移动阻塞-包括其他城市挑战竞争者
Tartan Racing进城挑战带智能自主驱动器 从科幻小说页传到城街开发出技术为每个人安全、高效和无障碍交通打下基础
年老人口和基础设施以及交通量上升使电车手面临风险不技术创新,汽车事故到2020年将成为第三主死因综合自主驱动系统和相关安全技术将预防事故和伤害并拯救生命并会帮助人们保住运动和独立自由,
自主驱动技术还可用于提高工作场所安全性和生产率。重型机械和卡车辅助系统可提高操作效率,并减少对司机和旁观者的风险。

描述性
Tartan Racing多头方法应对城市动态环境挑战:

• 组织整理并发软件组件确定任务序列、进程传感器数据并控制飞行器响应时间小于秒软件其他组件持续监控单项任务状况以查证它们是否为单项任务
  成功完成 。
• 思维分治物体(如建筑物和汽车)和环境特征(如车道标识、路由和人行道)固定和移动车辆使用雷达、拉达视频传感器感知环境,GPS和IMUs确定其位置
• 控件驱动程序确保交叉路口、停车场、交通圈和类似城市特征安全高效驾驶
• 平面重规划最高效路线通过街道网,并计及不断变化的条件
• 重构two stock ChevytahoeSUVs帮助计算机控制他们的方向盘、速度和齿轮
• 实现强健性应用已知系统工程测试原理,同时使用模拟测试和实战测试目标是让车辆尽可能可靠赛事

NREC教职员工在征服技术挑战中扮演关键领导作用

实用性
问题
NREC的科学家和工程师开发AMTS解决方案前,公司只有有限选择依赖驱动叉车和拖车运料和工厂和仓库堆栈
当前自动化引导车辆受无法“看到”环境的限制并实现功能化 需要复杂搭建 并代价高昂地修改设施基础使用传统AGVs的公司必须安装专用传感器、小插件和附加件,自动化叉车取材盘

求解
NREC科学家和工程师设计计算机视觉系统,可用于移动机器人应用今日成本效益高的AMTS解决方案全时有效运行,在许多情况下灯光熄灭,对车辆的破坏比人为少通常不需要对设施基础设施进行改装以容纳AGVsAMTS设备自动化飞行器-机器人叉车和拖轮-通过NREC开发的低成本高速定位系统寻找路途
NREC为每部车辆配置摄像头和激光测距器组合用于导航控制向下摄像头安装叉车底部时,机器人捕捉视觉提示并匹配到预存储的楼面图像数据库中,成为地图对地导航
使用前视摄像系统叉动图像拖车一侧查找托盘转至拖车叉子插入托盘洞中,叉子提升托盘机器人叉车退出拖车时 依赖激光测距器安全清除拖车上紧接式托盘机器人拖车使用相同的下向视觉技术移动并定位马车卸载

描述性
NREC科学家和工程师开发四大新视觉系统和相关视觉浏览控制系统以及工厂级车辆交通协调软件
开发AMTS解决方案先从定位估计技术原型和托盘获取视觉系统开始NASA技术融入这些系统后,NREC演示简化自动挂车加载/卸载和自动化托盘栈
其后,在汽车装配厂AGV实验程序期间,数轮AGV使用AMTS下向视觉技术并证明它可行

现时,AMTS可提供实用解决方案,促进生产设施、工厂和存储仓库高效高成本效益材料运输因为它不需改变设施基础建设,它使自动化材料处理比以往任何时候更加实用和廉价。

实用性
黑骑士日夜用于对载人地面飞行器风险过大的任务(包括前向侦察、侦察监视和目标获取、(RSTA)、情报搜集和调查危险区),并可以与现有载人和无人系统整合操作符从无人前方位置获取情境数据并使用地图数据确认地形假设验证任务计划
黑骑士展示无人地面战车使用当前技术的先进能力300hp柴油引擎使其能达48mph速度,离线自主操作速度达15mph带轨驱动器在极端偏僻地段高度移动,同时减少声热信号12吨黑骑士可在C-130货机内运输并广泛使用Bradley战斗系统程序组件以降低成本并简化维护
黑骑士从另一车辆内远程操作(例如从布拉德利战斗车站操作)或由下架士兵操作机器人操作器控制站为飞行器远程操作提供易用接口黑骑士自主半自主能力帮助操作者规划高效路径,避免障碍和地形危险,从路口向路口导航辅助远程操作结合人驾驶自动机保护
黑骑士在2007年空攻远征队现场演练中广度测试离路和上路测试,成功执行前方观察任务和其他任务黑骑士令士兵日夜作业大有优势车辆连续使用200多小时,没有错过一天运行时间。

描述性
NREC开发黑骑士车控制器 远程操作 感知安全系统
黑骑士感知控制模块包括激光雷达(LADAR)、高敏立体摄像头、FLIR热成像相机和GPS无线数据链路传感器套件支持完全自主和辅助(或半自主)驱动
黑骑士自主导航功能包括全自动化路由规划功能和任务规划能力或直接直线路径或地形成本最小路径(即车辆风险最小路径)规划路由黑骑士感知系统整合LADR测距数据和相机图像检测周界正负阻塞,使其自主导航系统能避免阻塞
自主能力还可以帮助黑骑士电讯操作黑骑士可规划路径由运算符人工驱动在“保护远程操作”模式下,感知系统检测到的物体覆盖在驱动图上,使驱动者能够环游这些物体车辆检测路径中致命屏障时也停止使用黑骑士从机器人操作器控制站驱动,该控制站位于另一车辆内也可以通过安全控制器驱离机外ROCS显示车辆颜色和FLIR驱动摄像头图像,并包括手控器指导车辆并操作传感器并允许驱动器控制并查看各种车辆和传感器系统状况地图和路由显示帮助驱动人遍历不熟悉地形
ROCS还允许操作符控制指令独立View传感器套件CIV用于远程监控和目标获取,并包括色视频和FLIR摄像头

实用性
问题
地表采掘、采石和建设公路需要高效清除大量土壤、矿石和岩石人工挖掘机将材料装进卡车每一卡车通常需要多发通行证,每发通行证需要15至20秒时间。运算符工作移位初期性能峰值,但疲劳累累定时闲置时间,如午餐和其他课间休息,也会减少跨轮生产
安全是另一个重要因素挖掘机操作程序安装或卸载时极易受伤运算符往往专注于手头任务,可能未注意到其他工地人员或设备进入加载区

求解
自动化挖掘加载过程会提高生产率并增强安全性,从机上清除运算符并提供全传感器覆盖监视进入工作区的潜在危险
NREC科学家和工程师认识到这一契机开发出完全自动化卡车加载过程系统

描述性
ALS团队设计ALS实验实验时综合使用硬件、软件和算法来感知、规划控制
ALS硬件子系统由servo控挖土机、机载计算系统、感知传感器和相关电子系统组成开发系统期间,NREC团队开发了激光扫描系统,可穿透合理量的灰尘和烟雾此外,团队开发了两种不同的飞行时扫描拉达系统,这些系统不受环境灰质条件的影响。
NREC团队设计软件子系统,多模块处理传感器数据、识别卡车、选择挖掘倾弃地点、移动挖掘机接头并防碰撞
计划控制算法决定如何挖掘脸部 存储卡车素材 并移动桶对二感知算法处理传感器数据并向系统规划算法提供工作环境信息
专家运算符知识编译成模板称为脚本,这些脚本使用简单运动和动态规则调整生成快速机器运动系统完全安装并展示在25吨液压挖掘机上,并成功加载卡车速度约达专家运算员速度的80%

实用性
LAGR程序的目标是开发新一代知识感知控制算法,通过强调知识自主导航解决当前机器人地面飞行器自主导航系统缺陷DARPA想选择十支独立研究队立即聚焦算法开发,DARPA还想建立公共平台,使软件便于团队共享,政府可客观评价团队结果
仅7个月后,NREC设计并随后搭建12LAGR机器人,使DARPA可准时举行LAGR启动会议,并为每个研究团队提供全功能自主平台开发
团队4小时开机训练并在同一天编程基本避免阻塞能力开发者能够立即集中学习算法研究,因为所有基本自主能力以及记录详实的API都提供交付
谨慎配置控制所有平台使开发商能够在主站开发软件,用存储棒加载软件,并运寄存储棒到DARPA操作软件LAGR机器人

描述性
LAGR机器人包括三台2.0GHzPentium-M计算机、立体摄像头、IR测距器、GPS、IMU、编码器、无线通信链路和运算器控制单元NREC将Ferector软件移植平台提供基线自主能力
通信工具包括GigapitEthernet机上通信无线Ethernet通信链路远程监控软件可用笔记本操作单射频远程
用户可用三种不同模式登录机器人数据:远程操作使用RF远程机上计算机系统远程操作并自主操作
NREC载运综合用户手册记录机器人能力、基线自主软件和APIs(并举实例),使开发者能够方便地将机器人传感器数据与其感知和规划算法接口

实用性
问题
作物喷洒对驱动喷洒设备操作者具有固有危险性清除机器驱动程序会提高安全性并降低医疗保险费用况且,如果系统支持夜间操作,则由于窃听活动增加,较少化学效果需要喷洒提高作物质量并减少喷洒费用

求解
NREC开发了无人拖拉机,可用于数项农业作业,包括喷洒系统使用全球定位系统接收器、轮编码器、地面速度雷达单元和惯性测量单元,以便精确记录并跟踪田或果园路径NREC团队安装两色摄像头车辆,以便能够使用色距离屏障检测
教回系统在一个Florida橙树林测试,自动喷射7km路径时速为5至8千米/小时

描述性
项目初始重心是设计6410拖拉机转换自动机车包关键需求之一是改装后车辆仍可由像普通拖拉机这样的人驾驶,以便利路径记录过程非逐行驱动器后NREC开发动画机用于制动、方向转和速度控制
为实现路径教程/回放能力,NREC开发定位系统使用扩展卡尔曼滤波来阻塞odoride、GPS资料和IMU测量路径跟踪系统基础为Pure追逐算法更多系统性能信息可见于我们的自动机机器人论文

实用性
多数建设性虚拟模拟都非常简化机器人系统表示方式,特别是在移动性、目标获取、交互协作方面。军事模拟规划算法往往把机器人飞行器作为速度和感知能力下降的载人实体处理。模型很少包含自主规划、感知和协调等方面的表示研究陆空机器人系统未来应用的假想往往侧重于载人系统任务,最小开发独有机器人能力
通过现场验证NREC机器人技术直接连接模拟器,分析师可以得到机器人系统行为更高可靠性模拟这有助于更好地了解改善这些系统的实用性和最佳方向通过关闭像NREC这样的机器人系统开发者与这些系统用户之间的环路比以往任何时候快得多,提高工作可以在开发周期较早时实现,因此成本较低。

描述性
项目第一阶段NREC开发出高度可复用机器人模拟支持模块,将FieldD*规划器与JanusForce模拟器接口Janus地形基础分辨率比精确模拟机器人行为所必须低,因此我们使用分形地形生成器为每种地形类型添加适当的粗度
以确保生成器生成的加法准确反映真实地形难易度帮助RAND分析师调整Terrain生成器输入参数,确保模拟有效开发后,在RAND设施成功测试相关模拟假想
第二阶段,NREC改编软件模块连接JCATS模拟器NREC和RAND再次成功测试相关模拟假设集成NREC还开始设计系统把新的合作机器人行为带入模拟器
当前,我们正在开发并整合RAND模拟器行为

实用性
问题
今日无人地面飞行器需要常年人际监控和广度通信资源,UGVs无法大规模支持战术军事行动,直到他们能够自己安全导航,没有常人监督UGV特别容易受像洞或沟那样的负屏障,由于机载传感器射程和高度有限,地面飞行器难以感知这些屏障

求解
NREC牵头团队开发创新PervicOR“Bliitz”概念-综合空/陆车系统,它包含无人驾驶地面飞行器的重大自主感知、推理和规划
自主UGV包括LADR、三组立体摄像头、车内和车间传感器聚合、地形分类、避免阻塞、路由导航和动态路径规划无人飞行器-飞视-从上到下观察地形,这是检测路管、沟渠和堡垒等屏障的最佳平台
团队成功展示UGV飞视协同提高导航性能UGV根据所有可用数据规划初始路线,并传送路线到飞视飞眼飞向UGV前方的点飞视向下传感器探测地面屏障与UGV位置相关联,这些屏障的位置发回UGVUGV重排预想路径以避免阻塞并引导飞视搜索新路径
提高阻塞感应能力(因双目分离)和优化路由规划(由飞视检测驱动)通过降低车辆失能或受困风险并减少操作器干预通信系统带宽需求提高UGV自主速度

描述性
NREC协同分包商开发三相位程序PerepeORBlitz解法
第一阶段,团队开发车辆感知系统原型,包括三种感知模式、传感器聚变、地形分类软件、路口导航和路径规划软件商业ATV计算机控件变换系统平台
第二阶段测试场非排练原型验证四大类型地形:弗吉尼亚稀疏森林沙漠刷新亚利桑那州山坡加松林加利福尼亚州密林和高草 和其他植物在路易斯安那州测试运行期间,团队展示完全整合无人空/地感测技术,用于检测和避免负屏障和其他危险并用被动感知来协商复杂地形此外,他们通过阻塞几何传感器和色感应器数据分类困难地形类型(地面覆盖、米高植被、沙漠擦除法)。
第三阶段,NREC团队继续提高感知系统性能和可靠性,并进行更多开发实地测试团队提高UGV自主能力,在亚最优条件下操作,例如隐式带宽(灰尘、烟雨)、退化GP覆盖和减少通信带宽

实用性
问题
高尔夫课程需要恒定维护并例行支付高人工成本 半技术操作团队修剪美路 常高尔夫高尔夫高尔夫高尔夫高尔夫高尔夫Mower操作员必须避免高尔夫高尔夫,保持整洁外观,格斗疲劳并安全操作割草机

求解
NREC自主割草机系统满足这些需求,提供系统需要最小量监督,夜间操作和其他非顶点时段操作
自主割草机有高度可靠的阻塞检测和定位系统NREC开发了阻塞检测系统,其中包括扫描激光测距器,在割草机前绘制三维地图Liarns使用地图检测路边屏障机器人割草机定位系统综合GPS和惯性数据提供精确稳健的定位估计

描述性
为实现高尔夫球场完全自动化,NREC科学家和工程师开发可靠屏障检测、精确导航有效覆盖能力

可靠屏障检测

• NREC设计系统以识别像高尔夫球那样小的真正屏障,同时不产生假阳性保车安全
• NREC工程师继续完善系统,以便从高草中辨别真屏障

精确导航 :

• NREC自动机精确度操作
• NREC机器人工程师继续完善系统以提高其在最小GPS覆盖区的可靠性

有效覆盖

• NREC设计机器人割草机沿袭模式,使其能够高效覆盖全公平道
• NREC软件工程师继续完善系统接口提高易用性

• acrue control特性自动引导、驱动和控制割头,从而使运算符能够专注于其他内核控件和收割条件
• GPS基础的“教/回放”系统使采集器能从字段中读取并重复给定路径,从而允许操作器远程控制数个采集器
• 完全自主收割器使用视觉感知完全收割田,无人监督

实用性
问题
农民为降低成本提高生产率而持续奋斗机械收割机和许多其他农机需要专家驱动才能有效工作人工成本和操作者疲劳增加费用并限制这些机器的生产率

求解
NREC与项目主办人NASA和NewHolland公司合作,搭建机器人采集器,使用软件教益回放系统与GPS卫星定位技术并用机器人日夜操作能力可持续快速收割作物质量超过运算符能维系的水平
加利福尼亚州Centro大规模现场测试的有形结果证明自动化采集器会提高效率降低成本并增收少费

描述性
关于机器人定位导航,NREC应用差分GPS教程回放系统差分GPS需要两个接收器合作,一是静止式,二是环游定位测量静态接收器为密钥连接所有卫星测量
带教回放系统Windrower解析域内存路径并编程自始自终重复路径
早期项目NREC团队使用色分来确定机器转接线方法区分绿色表示常住作物的百分比和割割割作物的棕色分块系统计算机扫描切线以确定机器方向Windrower以4-8mph速度引导约3英寸偏差
其它制导安全工具包括保护机器不受滚转和翻转和陀螺仪和冗余制导陀螺仪

实用性
花草常用于园艺和植物生长堆积部分衰变植物素材活性泥瓦场划分为小矩形田,三边由排水沟包围顶层泥炭干燥后 田地准备采伐采集工作每日完成,天气许可
派采掘拖拉机吸尘器吸尘器吸上层干泥收割器满数时,操作符把采摘泥堆放入存储堆存储泥炭后运走处理打包

Peatmos采摘是自动化的好候选物,

• 食谱字段环境定义清晰结构化
• Peatbog基本没有屏障和植被
• 人工采集过程很好地实现自动化
• Peatbogs位于偏远地区,那里往往缺少合格的运算符。提供动力实现采伐过程自动化

描述性
NREC附加感知系统执行对安全自主操作重要的三大任务

检测派存储管道
机器人需要先找到堆边但它不能依赖GPS,因为存储堆会改变形状、大小和位置感知系统查找感知3D地面相邻高斜度概率空间模型地面平滑估计地面高度并处理传感器噪声

检测屏障
泥田一般没有屏障,采集者必须检测屏障的存在,如人、其他采集者和其他车辆)以确保安全无人操作感知系统综合算法使用3D拉达数据查找稠密区域、高物体和热区域

检测插件
ditch定位带GPS映射不过,作为一种附加安全预防措施,它们也被感知系统检测到。感知系统寻找平滑估计地面高度的沟槽形状

实用性
RVCA向FCS提供下列福利:

• 验证ANS如何运行UGV平台
• UGV使用有代表性FCS硬件和软件组件评估FCS网络约束
• 提供反馈影响FCS作战命令软件开发
• 降低FCS整合风险
• 加速向战地士兵提供无人系统

描述性
RVCA组成如下:

• UGV平台综合ANS硬件和软件RVCA目前使用粗糙高流动性CrusherUGV平台后期程序RVCA技术整合到APD平台
• 系统通用环境综合系统载人平台和无人平台综合车辆管理系统和综合计算机系统控制UGV
• UGV操作辅助数据使用这些组件网络环境

现场工程评价侧重于能力,如路口后接通、远程操作、系统使用ANS和其他软件组件的总体性能以及士兵在外地使用程序2010结束 士兵运维实验

实用性
问题
天然气管道基础设施老化后,公共事业面临越来越多需要更频繁检查配电网的问题。常规管道检查方法需要频繁访问挖掘使用推拉系合系统,每次挖掘检查范围不大于100至200尺结果是多里管道多段多耗时检查,寻找管道修复决策所需数据

求解
探索者系统从单挖取数千尺管道实时视觉检验数据并立即向运算符提供远程反馈,以便判定水入侵或其他缺陷信息收集速度快,费用比通过传统方法获取的成本低
机器人结构对称七元分解机体设计机群镜像搭建电机模块、电池载模块和电机支持模块,中间装有计算电子模块机器人计算机电子设备在清洗加压住宅中受保护分解接头连接每个模块电机模块与邻接并发投机联合赛,而其他模块则通过单声联合赛连通特制接头允许机器人向管内方向定位 面向需要方向
头目模块装有小型鱼眼摄像头及其镜头和照明元素摄像头拥有190度视域并提供管道内部高分辨率颜色图像电机模块还装有双驱动器,可部署并收回三条配有定制模动轮的腿机器人可保持最高四英寸/秒速度检验速度通常低于操作者获取可处理图像所需的速度
鉴于每个主机都有自己的摄像头,系统在两端都提供视图,允许双向旅行期间观察。图像管理系统允许运算符双向或双向同时观察屏幕

描述性
开发探索者网络执行需求分析、系统模拟、设计和工程、原型制造和现场测试NREC与全国各地天然气配送公司密切合作,以达成多功能和合适的设计机器人在2.5年开发期广度测试测试内容包括全美东北投铁管道连续8小时实战爆环境

系统目前正在升级阶段中添加NDE传感器并基于现场测试结果改进系统继续开发这些新检验方法将有助于维护该国天然气管道基础设施的高完整性和运行可靠性

实用性
问题
U.S.装饰园艺行业每年110亿美元,非熟练季节工越来越昂贵和难找,但每年仍需要数度工厂往返田棚幼儿园产业要生存并持续兴旺,就必须解决这一问题挑战在于开发适应式容器操作解决方案,该解决方案成本效益高,易于操作和维护,技术技巧最少,易适应各种容器和田间条件

求解
NREC协同NASA和项目赞助者园艺研究所开发解决办法,高效处理各种不同容器尺寸和各种植物材料
自动化容器操作系统设计高效管理下列过程:将容器从打包机/打包机移到现场现场协调容器间距并移动容器进出 过冬房子
原型和现场测试系统设计为每8小时处理35 000个容器,一两个运算符产生的好处包括:

• 直接人工成本节减,因为移动陶工厂简单任务所需季节工数目减少
• 降低工伤风险
• 快速高效移动处理大批工厂容器

在外地,系统很容易重配置,最能适应条件变化、容器大小和终端用户需求

描述性
初级容器操作系统表示自移动室外平台,由内燃引擎驱动,通过激光测距器接收容器,由机载PLC计算机控制,并通过电水电机电动系统启动
性能和业务数据在JR现场测试期间获取并提交赞助者JR有适当的性能,但价位不高,无法轻易为行业所接受。
项目主办人HRI并请求NREC应用JR技术降低附加成本附加件必须与现有素量移动器接口并处理大容量容器
NREC团队取出JR开发测试的关键技术并直接应用到微型挖掘机附加物上技术包括激光定位感测和判别,以及可靠强力抽取罐所需的机制设计PotCLAW函数与JR函数相同,但运算符处理抓包头所有粗定位处理装卸操作所有精定位和锅定位感测均与JR系统完全同步自动执行
PotClaw向NREC设施赞助者演示并交付到本地幼儿园现场测试和向终端用户演示
系统商业可行性产品可供许可使用

实用性
问题
传统喷雾法在喷雾期间产生毒气尘和40磅有毒废物平方英尺净化这会危及造船工人并产生昂贵的处置问题基基法还推入船体表面,减少涂料粘合性能单流高压水枪也使用时,它们缓慢去除涂料,不做含有毒海洋涂料径流

求解
Envirobot^TM机器人系统使用超高压水喷射机(55,000psi)拆船体裸金属旋转头多喷嘴清除宽片涂层,不逐英寸清除它可以以500至3000平方尺/小时清除涂层,视涂层取多层而定
磁盘安全稳住并几乎随处滚动采掘中使用的所有水都用强吸尘系统回收并回收唯一残留清洗物是涂料本身,它自动倒入容器适当处置
此外,水基拆解过程产生大为净金属表面,极大提高船上涂料的使用寿命。与任何形式的沙地或粘土相比,流水覆盖很容易证明可少生锈并允许涂料更好地嵌入

描述性
开发Envirobot^TMNREC执行需求分析、系统模拟、设计和工程、原型制造和现场测试面对不完全和动态需求,NREC开发了3版机器人,每个相继版本提供更多性能、弹性和可靠性

机器人在两年开发期间广度测试测试包括全周每天24小时使用无经验操作器实战条件NREC团队测试由平面、凸面、凸面和底面组成并连接焊珠的专用测试墙测试后,团队在若干造船厂参加现场测试,并基于这一经验实施十几个工程程序提高机器人可靠性和可支持性

实用性
RATS按序动作通过用受控模式射击一个或多个双腿,它可沿地面滚动并跳过岩石、漏洞和其他阻塞物置件能力允许它克服困难或不可能设置的障碍,对于拥有轮子或脚印的相似尺寸机器人来说,这些障碍很难或不可能处理。
RATS对称设计和球形允许它向任何方向移动并滑动并自由反弹精密协调多条腿 令它极精细运动控制 并可在紧密空间内操作

描述性
NREC研究者制作了2个RATS原型

平面原型
平面原型简化版RATS5对称双腿用压缩空气从单片阀门启动充气机器人环绕中心并环行
平面原型用于研究RATS控制策略和语音通过控制双腿交火序列 研究者开发出可持久运行步调 和购物步态以克服阻塞使用反馈控制器保持最大速度

球形原型
球形原型预版全球RATS十二对称双腿由servos激活
球形原型可自由跨地并用于为RATS开发行音使用离散排序控制器开环模式跟踪路径

实用性
问题
城市环境侦察和哨兵任务风险大小队作战人员使用隐式快速调遣查找并收集敌情信息遥控机器人系统能够向上向外侦察小武器范围,提供扩展安全检测能力,不使参战者暴露于潜在致命环境

求解
龙龙运行者提供小型隐式轻量解法 允许战士快速收集情报 并执行哨兵监控操作
四轮装置小轻足以用士兵背包背负并坚固以悬浮栅栏上下楼梯低重量和紧凑体积对战士步调、战斗能力以及载重需求(食品、水、弹药)几乎不产生影响属性是关键差分器 面向重大慢长部署的其他机器人系统

描述性
目标:
龙龙运行者开发出廉价粗糙替代方法 来替代已经上市的超重大体慢成本机器人探子龙龙运行者推介驱动器、兽医学、微型化和集成以及可移植集成(背包)、小沙漠可用显示器和界面和可编译低成本材料和零件NREC实现所有目标,包括开发和测试数模块化有效载荷

系统描述 :
原型Dragon Runner移动地面传感器系统由一车小操作器控制系统(OCS)和单手操作简单Apridex
四轮全轮机器人飞行器高速能力,并可用慢度、深思熟虑和有限控制操作系统易于操作,不需要多少正规运算程序培训,并可在三秒内从包中部署机载红外能力启动夜间操作
NREC提供数支单元部署OIF海洋评估技术开发技巧程序

实用性
下一代自主军车必须具备超常能力克服地形阻塞并生存和从带阻塞和不可预测的地形撞击恢复还必须高效和高度可靠地提供燃料,以便能够在最少后勤支持的情况下执行长途任务。
恢复能力或车辆在任务期间承受大量滥用并持续实现前向进步的能力随着UGCV程序演进而成为关键驱动程序无人飞行器受远程远程操作器或半自主传感器和软件控制时,这种滥用很常见。

焦点原型开发DARPA建立初级设计度量

• 障碍能力(1m+正2m负35斜率)
• 恢复能力(反向滥用同时保持轻量级)
• 持久14天任务450千米无加油)
• 有效荷分数 (>25%总载重)

Spinner显示性能 两年强测试 异常崎岖地形超过这些度量

Spinner通过反向设计最大利用UGCV方面和独有船体配置适应大型连续有效载荷舱,该机体旋转向上或向下定位有效载荷舱除滚动崩溃生存能力外,船体、悬浮机和轮子设计可快速撞击树、石或隐形沟Spinner尽管体积大,但由于低调和静默混合操作而非常隐蔽

描述性
作为主承包商,NREC管理超过30项贸易研究、减少风险活动、子系统设计和测试活动的性能NREC还引导所有集成操作并执行所有性能测试此外,NREC负责多项子系统,包括热管理、初级功率、乘高控制、制动、安全、命令站、OCU、通信和远程操作此外,NREC开发出所有连续测试车辆的车辆定位、自动化、数据收集和数据分析系统

Spinner设计、编译和组装后完成两年强测试,评估其在各种地形、天气条件和操作场景下的能力比方说,在Yuma亚利桑那州验证场测试中,Spinner覆盖近100里非常粗糙的越野地形

总体说来 Spinner在自动化引导下 并直接受人控制 遍历数百里路外地形结果继续显示Spinner使用的许多技术和方法未来对UGV都是可行的选择

实用性
TUGV为步兵远程执行战斗任务提供方法,降低风险和中和威胁设计它支持跨军事行动范围任务下置步兵TUGV可执行的任务包括:

• 日夜侦察
• 远程监控目标获取
• 检测核生化代理
• 故障破解
• 直接射击

TUGV运算符和辅助单元投入运行后可继续隐藏,提高安全性

描述性
TUGV能够在极端地形快速越野驱动并能够承受严酷环境和高高度全轮充气轮胎可保证在危险条件下运动性TUGV静默混合电驱动支持任务最长24小时长(单电池电量4小时)。
Versatile有效载荷模块、开机硬件和JAUS达标模块软件允许快速重构任务TUGV拥有通用战术阵列M249和M240G冲锋枪、士兵发射多功能攻击武器、轻型车辆阻塞烟雾系统以及反人员阻塞系统
TUGV操作器控制单元(OCU)装有坚硬头盔显示器并配有游戏控制器式手控控制器和轻量级CPUOCU还内置全方向天线、喉部话筒和耳机远程数据终端可起备用OCU作用

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NREC设计开发Crusher飞行器支持UPI程序严格现场实验

UPI程序以季度现场实验为特征,评估大规模无人地面飞行器在多复杂离乡地形自主操作的能力UPI攻击性移动性、自主性和任务性能目标需要另外两个测试平台,可容纳各种任务有效载荷和状态艺术自主技术
Crusher表示下一代原型Spinner平台,世界第一个大于6吨跨国家UGV自土设计Crusher比Spinner提供更多运动性、可靠性、可维护性与弹性,减重29%

实用性
策略UGV为新作战能力提供工具,只有通过现场验证理解UGV技术限值和考虑对陆军理论、人员、平台和基础设施的影响才能充分获益
UPI实验包括车辆安全、有限通信带宽和GPS基础设施对车辆性能的影响,以及如何有效操作和监督车辆及其有效载荷
到2006年年中,NREC将把最新自动化技术整合到Crusher两辆汽车上轮廓和摄像系统组合使车辆能动态响应阻塞并穿行相隔一千米任务路口通过地形数据分析使用高压数据将继续用于全球规划。下一年,这两部车辆将分析、规划并执行超地形移动任务,完全不发生人际交互Crusher悬浮系统允许它保持高速越野横跨极端地形

描述性
Crusher拥有由CTC技术设计并用高强度铝管和节点制成的新空间框架板悬浮和休克滑板高强度钢制成Crusher从巨石和树立鼻子完全重新设计供Crusher用树刷维系正常撞击,同时吸收重大碰撞的冲击
Timoy支持设计30可选择僵硬和可重新构乘高度Crusher可舒适地承载8000磅以上载荷和盔甲rusher混合电系统允许车辆静默移动 单电池充电数超过数里极端地形60kW轮机维护高性能SAFT制造锂离子电池模块电荷引擎和电池智能工作向CrusherUQM牵引电机周围搭建的六轮驱动系统提供电源

实用性
APD项目将继续开发UGV核心移动技术并实现成熟这项工作将惠及所有无人平台移动性、子系统控制开发
APD最终将被用作高移动UGV平台演示器RVCA程序,取代CrusherUGV
APD关键性能参数包括最高速度80公里/小时和自主执行单行道修改能力尺寸需求包括C-130运输机部署两部车辆的能力

描述性
80kph速度需求对NREC设计师最难相遇滑动车辆为满足这一需求和其他需求,NREC团队完成了悬浮技术配置、船体结构、车辆驱动结构、电池技术、冷却法和引擎深入贸易研究
团队于2008年8月成功完成初步设计评审目标汽车推出2009年8月启动后APD将进行大规模运动测试并最终取代Crusher为主RVCA测试平台程序结尾2010年士兵操作实验

实用性
问题
长崎桥初建时 Kajima面临水下沉船和通过固基挖掘水下挖掘的挑战部署工人在这些条件中极其危险和代价高昂地面人员远程操作三大割臂依赖安装在下方摄像头的图像摄像头无法透视灰尘或为有效远程挖掘提供足够深度感知

求解
NREC科学家开发3D传感器,基础是结构光技术以及Kajima成功提供3D挖掘区地图的显示系统移动系统每5分钟提供新图像并聚焦关键周界,同时有效透视灰尘

描述性
INREC三维成像系统测量全cisson工作区并聚焦挖掘区周界,切片机可能损坏cisson或嵌入岩石和cisson边缘系统使用

• 结构式光传感器由风扇激光机和三摄像头组成,并综合控制数据处理机安装在电池驱动移动运输机上,该机骑在caisson墙内安装的轨迹上
• 以太网无线数据链路将感官数据传送到静态充电站,该电站位于cisson内部,数据转发到上层操作中心
• 图像处理器整合成像传感器数据,割臂联合定位传感器和用户命令生成挖掘区三维模型供操作员监测

交互式显示器函数操作符虚拟摄像头显示裁臂位置和拟删除材料分布传感器数据处理并显示在三个单独的运算站每位运算符可独立操作并查看数据以适应其视觉需求

实用性
问题
病人注册计算机辅助外科是一个挑战性问题,需要短注册时间和高理解度注册算法通常涉及取舍执行速度、精度和易应用性基于图像注册算法从图像大片收集数据提高精度,计算强度强,输入图像散乱时通常性能下降

求解
CMU开发出图像比较算法,即局部规范化和值差异计算法,大大降低输入射电图中混淆和无关对象的影响图像比较方法与硬件加速制作模拟X射线图像相结合,允许登记带子千米精度的噪声乱射图像

描述性
项目启动时努力从校园研究中实现技术商业化NREC与赞助者合作定义项目需求,并确保CMU活动符合赞助者严格的产品设计、评审和测试过程
为了尽量减少供应商锁住风险,结果产品建入OpenSource LINUX操作系统运行,仅使用现成商品硬件
项目可实现性,包括2 000多页设计、可追踪性、测试、参考和风险分析文档,已转移给赞助者软件目前正在赞助网站接受更多测试和产品集成

实用性
问题
地下矿区传送带系统移动煤和其他材料典型煤矿可能多达20条传送带,其中一些可能高达2万尺
传送器带通常是用橡胶/硬件叠加制成的,通过绑定数带端对端组装成连续系统段带系统通常由机械或变形分片连接机械样片使用带钢电缆的金属片段连接带化工复用通过化学材料联结连接带段并发
相片穿戴后 皮带会拆散断带危险并可能造成数吨材料溢出,导致生产停产并需要昂贵清理和修复机械破布长墙矿山需要转向修复并损失收入250 000美元破解虚构插件可分两班修复
没有带视觉系统 矿工必须手动检查 沿带移动时这是一项难以填充的任务,因为带平均时速8-10里,相片往往覆盖泥土和煤通常情况下,许多失效相片未被检测出-导致带故障、故障和数百万元收入损失

求解
专利带景系统由两台高分辨率线扫描摄像头组成,摄像头通过系统时图像传送带,速率为每分钟800英尺线扫描图像以9,000秒速率摄取 并提供清晰清晰带图像图像输入高速机视觉算法中,计算扫描线特征并自适应调整阈值以计分传输带多片的不同特征机器视觉算法检测并提取传送带上机械相交图像检测机械复用特殊牙纹模式,并用统计分析传送带图像边缘分解复用复用
检测到的相片可供传送机带操作器在Belt视觉系统站检查运算符可缩放每一图像并详细分析每一相串查找最隐微缺陷(折针、缺失回文、破解带等)。失效相片可在定时带停机时修复并节省大量费用

描述性
开发带视觉系统时,NREC执行需求分析、系统设计和工程、原型制造和现场测试
NREC开发快速原型系统部署在一个煤矿中,唯一目的是收集不同传送带的真实图像。从原型系统捕捉到的图像允许软件工程师设计、实施、测试和分析多机视觉算法性能检测机械插件实数据操作允许软件工程师设计强健算法检测机械串联
算法开发后,NREC工程师搭建了微型电流带系统,配有滚动带和复用带这使NREC工程师测试原型系统,确定问题并解决任何问题后再部署系统地下矿并详细分析照明和矿山安全规范要求
点火引起关注,因为任务涉及用摄像头百科速度摄像迫使NREC对地下矿井照明需求进行详细分析并最终产生强健定制LED照明解决方案
此外,系统地下矿山必须通过防雷安全规范认证过程NREC设计并搭建系统满足严格安全要求
NREC开发三种原型带视觉系统,每套相继版本提高性能、弹性和可靠性两年开发期的广泛测试包括地下煤矿24小时逐月运行,矿工依靠系统监测传送带状况系统初始版本检测仅机械复用最新版本扩展系统检测变形分片,这些分片比带图像更难查找
NREC公司、CONSOL公司和Beitzel公司继续协同设计、构建和测试系统低成本版本成本效益安装潜力超过全球7 000带美国能源部为新阶段提供资金

实用性
短信可用于培训手持式探雷器PSS-14探雷器、AN/PSS-12和MinelabF1A4其粗糙构造和易整理校准允许它用于室内外各种培训场景可使用物理或虚拟矿阵列短信目前在美国使用军训中心帮助训练士兵在阿富汗和其他重雷区排雷工作培训时使用短信大大提高了受训者用AN/PSS-14探测地雷的能力,陆军和海军陆战队下一代手持探雷系统

描述性
短信由双立体摄像头组成 跟踪目标清除传感器目标是一个亮色球 安装在矿山检测器顶培训对象扫过模拟雷场时,短信记录目标位置每秒30次
从定位数据中,短信测量培训者在对成功探雷至关重要的方面表现:传感器头向速度、传感器地面高度、覆盖面积和扫荡面积空白信息显示在计算机显示器上 由培训主管监听 通过颜色、覆盖度和速度提供即时反馈高度图
短信还实时向培训者反馈音频,探测到矿山时鸣叫并用词传递整体性能信息(如太快或太慢)。反馈帮助培训者提高探雷技巧
课尾短信汇总培训对象在覆盖率、覆盖面积和地雷目标定位方面的性能培训课记录的数据稍后可保存和审查

实用性
老化人口和公路上越来越多的车辆支持开发司机辅助产品和其他车辆安全产品智能辅助系统感知汽车或卡车环境并反馈驱动程序, 帮助避免事故发生前发生,
当前驱动系统使用视觉、拉达或雷达感知飞行器环境但这些传感器都有一些缺陷雷达系统检测邻近其他车辆,但不详细描述周围环境Ladar系统也检测近距离,但在恶劣天气下可能效果不好视觉系统提供详细信息,但在短时间段处理和解释图像以作驱动决策则具有挑战性。
大陆汽车系统开发视觉驱动帮助系统帮助司机避免事故大陆正在利用NREC机视和机学习方面的专门知识开发分类器,快速高效检测路上是否有其他车辆NREC车辆分类程序设计成实时视频图像识别并定位车辆

描述性
车辆分类器使用快速计算高效分类算法识别哪些图像含有车辆,哪些不包含车辆设计它时使用廉价数字信号处理器(DSP)运行,该处理器比Pentium4略弱输入视频车道启动系统摄像头 后视镜
分类算法培训数据集,内含汽车、卡车和其他车辆道路视频训练数据集每一视频框架都用手贴上车辆位置标签。从此数据集算法学习哪些图像特征代表其他飞行器,哪些不代表其他飞行器NREC开发算法从先前发布的结果中减少培训时间
分类算法扫描原创图像识别图像中包含汽车的区域算法的一个重要特征是它极快工作,允许大片图像按视频框架速率处理

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