روبات جنگی crusher

روبات جنگی crusher

کراشر کارخود را با فرم کامیون غول آسا آغاز کرد . 2 مدل اولیۀ آن در CMU (Carnegie Mellon University ) برای مصارف غیرنظامی ساخته شدند و که می توانست توده ای از اتوبیل سواری را له کنند . کراشر یک خودروی معمولی نیست چونکه می تواند با بار 8000 پوندی از یک دیوار 4 فوتی (m 2/1 )عمودی بالا رود . این خودرو که (UGV) (unmanned ground vehicle) گفته می شود که به معنای وسیلۀ نقلیه زمینی بدون سرنشین است، توسط DaPA سرمایه گذاری و توسط Carnegie Mellon's (National Robotics Engineering Center) NREC طراحی شد .
پروژه کراشر تک آزمایشی بود برای ساخت محصول دیگری به نام Spinner که در حال حاضر به عنوان یکی از اهداف منحصر به فرد تحقیق و پژوهش در زمینۀ سرمایه گذاری در UGV می باشد . از جمله این اهداف این پروژه افزایش قابلیت درک و فهم ، قابلیت اتوماتیک بودن و سختی و استحکام بیشتر است .

اما سازندگان این خودرو، غیر از سرنشین بودن آن انتظارات بیشتری دارند. از جمله تانکی که بصورت بی صدا بتواند بار زیادی را حمل و نقل کند . دفاع از خود در برابر دشمنان ، به سرعت رها کردن خود از گیر کردن در دره ها و تپه ها از دیگر اهداف است .


http://static.howstuffworks.com/gif/crusher-3.jpg


این خودرو احتمالاً به تولید انبوه نمی رسد حتی طراح آن رقمی را پیشنهاد نکرده است .
زیرا Crusher به عنوان نمونۀ اولیه و برای آزمایش UPI ساخته شده است . UPI کوتاه شدۀ
(Unmanned Ground Combat Vehicle PerceptOR (off-road) Integration) به معنای مجموعه ای از قطعات که وسیلۀ نقلیه جنگی بودن سرنشین را در زمین های خاکی حرکت می دهند .

این وسیله بدون سرنشین شامل قابلیت تشخیص در مقیاس بزرگ است حدود 5/6 تن وزن دارد که حدود 30 درصد کمتر از مدل Spinner وزن دارد . بار بیشتری را هم می تواند حمل کند .
تنها یک قابلیت در طی ساخت Crusher از مدل قدیمی Spinner صرف نظر شده است و آن ایستادگی در مقابل چپ کردن است .

تاکنون هیچ حرفی در مورد اینکه چرا این قابلیت جالب Spinner در مدل Crusher گذاشته نشده است ، زده نشده اما منطق این را می گوید که حذف این قابلیت شاید ایجاد قابلیت جدید تری را ممکن ساخته است و شاید هم برای کاهش قیمت این کار را کرده اند .


http://static.howstuffworks.com/gif/crusher-4.jpg


و اما کار اصلی Crusher چیست؟
کاراصلی این خودرو در بحث نظامی شناسایی اولیۀ یک محل و جمع آوری اطلاعات است و معمولا دارای وظایف پشتیبانی است . همچنین کمبود نیروی انسانی برای این کار راه ساختن وسیله ای انعطاف پذیر و محکم را هموار نموده است . برای مثال می تواند به عنوان خودرو زرهی پیشرو حرکت در محیط های نامعلوم شود .
و در نهایت می تواند بصورت خودکار در تپه ها و دره ها تخت سنگ ها ، موانع مصنوعی و طبیعی هدایت شود . کراشر می تواند تنها با باتریهاش حرکت کند که در عملیات های همراه با سکوت بسیار مفید است . طبق خبرهای رسیده از NREC این خودرو در 6 تا 10 سال دیگر به مرحلۀ تولید و پیاده سازی می رسد در حالی که اکنون روباتهای کوچکتر با کنترل انسان در میدان های جنگ به کار گرفته می شود .
روباتهای سنگین و بدون کنترل انسان مثل Crusher در حال حاضر در آزمایشگاهها وجود دارند .
پیچیدگی تکنولوژی ادراک در مقیاس بزرگ برای مشرف شدن بر زمین های با شرایط معلوم هنوز در درست بررسی و مطالعه است .
کراشر با مدل کنونی باز هم برای مأموریت هایی خاص به کنترل انسانی احتیاج دارد . چون این خودرو یک پروژۀ نظامی است جزئیات کامل در دسترس عموم قرار ندارد . با این وجود این سایت تلاش می کند اطلاعات جالبی را دراین خصوص برای عموم قرار دهد .


http://static.howstuffworks.com/gif/crusher-5.jpg


تکنولوژی Crusher
در این جا 3 مسئله ای که در این خودرو بر آن تمرکز شده است را بیان می کنیم .
استحکام که باعث می شود با وجود حمل 8000 پوند بار در پستی بلندی ها سرعتش تغییر نکند .
حرکت آرام و بی صدا - که خودرو در مأموریت های شناسایی به سادگی تشخیص داده نشود .
عملکرد اتوماتیک - شامل گشت زنی ، شناسایی حتی در میدان جنگ بدون در خطر انداختن جان یک انسان .
اسکلت کراشر از آلمینیوم و تیتانیوم ساخته شده است . بدنۀ آن از قاب های سه بعدی آلومینیومی ( ساختاری از میله های متصل به هم شبیه خرپا) با اتصالات مفصلی از تیتانیوم فوق محکم ساخته شده است که در مقابل برخوردهای احتمالی با موانع سست نشود .
درست پشت این بدنه آلومینومی صفحه های لغزان و معلق وجود دارند . که کار سپر ضربه گیر در مقابل موانع را برعهده دارند .

برای حرکت روی موانع Crusher از 6 چرخ که همگی متصل به گیربکس هستند استفاده می کند. نیروی محرکۀ آن را موتور هیبریدی دیزلی – الکتریکی تأمین می کند ( همانطور که می دانید موتورهای هیبریدی در کل ، از 2 نوع نیروی الکتریکی و شیمیایی برای حرکت استفاده می کنند . معمولا سرعت های پایین را با نیروی الکتریکی و در سرعت های زیاد از سوزاندن سوخت نیرو می گیرند ) اما در این خودرو چون حرکت با موتور الکتریکی بی صدا تر است از آن در عملیات شناسایی استفاده می شود . همچنین موتور ، Turbo diesel آن 78 اسب بخار توان تولید می کند تا با خروجی معادل kw 58 یکنواخت ، جعبه باتری های V 300،kw 7/18 ، لینیوم – یونی را شارژ کند .


http://static.howstuffworks.com/gif/crusher-7.jpg


هر کدام از باتری ها به 6 موتور الکتریکی در 6 چرخ نصب شده است متصل هستند که مثل بقیه خودروهای هیبریدی از فناوری regererative braking استفاده می کند .
به این معنی که انرژی مصرف شده برای کاهش سرعت دوباره برای شارژ باتری استفاده می شود .
این خودرو می تواند تنها بابکارگیری باتری هایش km 3- 16 حرکت کند ( بستگی به سرعت و بار حمل شده دارد)
چون هر چرخ مستقلا می چرخد حتی با از کار افتادن یک یا 2 چرخ می تواند به حرکتش ادامه دهد .
یک قابلیت بسیار جالب آن اینست که اگر از 3 طرف با موانع غیر قابل عبور مواجه شود و مجبور شود که به سرعت در جهت مخالف حرکت کند ( به عقب برگردد) با یک چرخش در جا با شعاع صفر درجه مسیر خود را برعکس می کند . بدون آنکه حرکت اضافه ای انجام دهد . (Skid- steer)
برای مقابله با موانع low-hanging ، تخته سنگ ها و دور ماندن از چشم دشمن Crusher دارای میلۀ تنظیم ارتفاع از 0 تا 30 inch ( cm 76) است . همچنین سیستم تعلیق این خودرو تا 30 inch می تواند حرکت کند که به این صورت از ضربه های شدید جلوگیری می کند . همچنین سختی و استحکام آن در زمین هایی با شرایط مختلف تغییر می کند .

این یک دیاگرام از Spinner است به خاطر دارید که Spinner ورژن پایینتر Crusher می باشد.

ساختار مستحکم این خودرو به آن اجازه می دهد که تا 42 h / km سرعت بگیرد و موانعی مثل حفره ها و تخته سنگ ها سراشیبی ها و سربالایی ها حتی موانع تا feet 4 ذره ای از سرعت آن را کم نمی کند.
سیستم اتوماتیک سازی UGV اعلام کرده DARPA سرمایه گذار این پروژه تا حالا 35 میلیون دلار خرج کرده است . این شرکت اعلام کرده که این تکنولوژی ، قابلیت حس و ادراک را گسترش می دهد و حتی می تواند به عنوان راهنما یا پشتیبان خودروهایی باشد که قابلیت حسی بالایی ندارد . همچنین Crusher این قابلیت را دارد که از محیط های پشت سر گذاشته بصورت خودکار برای مواجه شدن با موانع بعدی آموزش ببیند.
سیستم ادراک و حسی این خودرو مجهز به سخت افزاری به نام LADAR (laser detection and ranging) دوربین های ردیفی و دوربین های رنگی می باشد .

LADAR اشعۀ لیزر را به بیرون می فرستد و فاصلۀ بازتابش آن از اجسام اندازه گیری می کند Crusher ، 8 واحد LADAR برای شناسایی افقی و 4 تا برای شناسایی عمودی بکار می برد. همچنین 6 جفت دوربین فیلم برداری برای جزئیات بیشتر بصورت ردیفی و 4 دوربین رنگی برای تخصیص دادن هر پیکسل رنگ برای فواصل مشخص شده توسط LADAR.
http://sames.persiangig.ir/image/crusher-10.jpg
خبرهای اخیر رسیده در مورد کراشر بیان گر آن است که این خودرو دارای دکل تلسکوپی 18 فوتی می باشد که اطلاعاتی را از منظر بالاتر از زمین جمع آوری می کند .

بالای این دکل هم می تواند دوربین و LADAR گذاشته شود و هم می توان از سنسورهای حسی استفاده شود . با همۀ اطلاعاتی که LADAR و دوربین ها جمع آوری می کنند CPU ی Unboard 700 MHz پنتیوم 3 ، تصاویری 3 بعدی از محیطی که کراشر در آن در حال حرکت است تهیه می کند . و علاوه بر کنترل حرکات مکانیکی کراشر نرم افزارهایی که داده های سنسورها را تحلیل می کنند را هم ، اجرا می کند . ( واحد اندازه گیری ساکن ) IMU(inertial measurement unit) ارتفاع و موقعیت و جهت حرکت کراشر را از طریق ترکیبی از شتاب نسج ها ( سنسورهای شتاب ) و ژیرسکوب ها (گردش یاب ) می یابد .


http://static.howstuffworks.com/gif/crusher-2.jpg


UGV دارای رسیور GPS وپایگاه کامپیوتری داده های GPS در داخل Crasher می باشد . که موجب می شود کراشر از قبل متوجه وضعیت و شرایط زمین باشد .
آزمایشات انجام شده نشان می دهند کراشر بدون نیاز به کنترل خارجی و تنها با دانستن نقطه ابتدا و انتها از طریق GPS بقیۀ راه را تا بیش از 1 KM خودش طی می کند .

یکی از قابلیت های منحصر به فرد آن بالا رفتن از سربالایی با شیب بیشتر از 40 درجه و عبور از دره ها است . هنگام عبور از دره ها مطابق شکل یکی از چرخها داخل دره می افتد و به راحتی در شیار حرکت می کند .


http://static.howstuffworks.com/gif/crusher-1.jpg
مشخصات فیزیکی Crusher
وزن خالص وسیله :13,200 lbs (5,990 kg)
حداکثر بار قابل تحمل :8,000 lbs (3,600 kg)
طول :201 inches (510 cm)
عرض :102 inches (260 cm)
ارتفاع 60 inches (152 cm)
: (16-inch/41-cm) با در نظر گرفتن جاروب خاک
جاروب خاک0 to 30 inches (76 cm)
قطر چرخ 49.5 inches (125.7 cm)
بیشترین سرعت 26 mph (42 kph) in less than 7 seconds
حجم بار(in two internal bays): 57.7 cubic feet (1.6 cubic meters)
نوع کنترل
- کنترل از راه دور توسط انسان
- گرفتن 2 نقطۀ ابتدایی و انتهایی
- تمام اتوماتیک

سایز ووزن Crusher به گونه ای است که یک هواپیمایی C130H می تواند 2 تا Crusher را به میدان جنگ منتقل کند .
در 2006 August یک Rafael Mini Typhoon با caliber rifle به Crusher متصل شد تا عملیات نظامی انجام دهد . مطمئناً یکی از اهداف برجستۀ مدل های پیشرفتۀ Crusher این چنین خواهد بود .
Crusher های آینده

هدف نهایی این گونه به نظر می رسد باشد که وسایل جنگی آینده در یک آن هم با سرنشین و هم بدون سرنشین هم زمین پیما و هم هواپیما و توسط یک شبکه واحد کنترل می شوند . احتمال دارد از این خودروی استثنایی در صنایع غیر نظامی مثل کشاورزی - معدن- راه و ساختمان و نهایتاً انتقال چیزهایی که حمل آن برای انسان و ماشین های با کنترل انسانی غیر ممکن ویا خطرناک می باشد ، استفاده شود.
http://static.howstuffworks.com/gif/crusher-8.jpg

منبع