США планують використовувати роботів-собак для патрулювання кордону з Мексикою
Південний захід Америки — це регіон, що поєднує суворий ландшафт, екстремальні температури та інші природні загрози, які можуть створювати небезпечні перешкоди для тих, хто патрулює кордон. Територія величезна, і спостереження за нею має вирішальне значення для безпеки США, стверджують у Міністерстві внутрішньої безпеки.
Ось чому Управління з науки і технологій (S&T) пропонує Митно-прикордонній службі США (CBP) допомогу (або «лапу») з новою технологією, яка може допомогти розширити можливості персоналу CBP і водночас підвищити його безпеку.
S&T добре розуміє технологічні потреби CBP у цій сфері. Виконуючи роль відділу досліджень і розробок Міністерства внутрішньої безпеки (DHS), управління завжди шукає рішення для підтримки складної місії CBP. Наприклад, S&T наразі доповнює людський персонал CBP чотириногими механічними підкріпленнями, щоб допомогти агентству краще розподіляти ресурси.
«Південний кордон може бути негостинним місцем для людини і звіра, і саме тому там може успішно працювати машина. Ця ініціатива під керівництвом S&T зосереджена на автоматизованих наземних транспортних засобах для спостереження, або на тому, що ми називаємо «AGSV». По суті, програма AGSV присвячена… роботам-собакам»
Мета програми — використовувати технології для збільшення присутності CBP, а також зменшити ризик для людей у небезпечних для життя ситуаціях.
Програма S&T AGSV співпрацювала з Ghost Robotics — галузевим партнером, який розробляє передові системи AGSV — для досягнення цієї мети. Коли Ghost Robotics залучили до роботи, вони побачили можливість переробити версію вже існуючого робопса для багатогранної місії CBP.
За словами Гевіна Кеннеллі, головного директора з продукції Ghost Robotics, їхнього робота-собаку вагою 45 кілограмів створювали саме для тієї роботи, яку має виконувати CBP: «Це міцний чотириногий робот. Він долає всі види природної місцевості, включно з піском, скелями і пагорбами, а також штучні середовища, наприклад сходи».
Через потреби регіону додавання чотириногих механічних підкріплень є розумним використанням ресурсів. Їх можна навіть використовувати як прикриття, адже в суворих прикордонних зонах відбувається багато видів незаконної діяльності.
«Як і скрізь, є звичайна злочинна поведінка, але вздовж кордону ви також можете мати справу з контрабандою людей, контрабандою наркотиків, а також іншою контрабандою, зокрема вогнепальною зброєю або навіть, потенційно, зброєю масового знищення. Цю діяльність можуть здійснювати будь-хто — від окремої особи до транснаціональних злочинних організацій, терористів чи ворожих урядів»
Беккер детально розповів про небезпеки, додавши: «Працюючи в пустелі чи горах, агентам і офіцерам доводиться долати пересічену місцевість, високу спеку та вологість і, звісно, вони можуть зіткнутися з тими, хто хоче завдати шкоди. Але й ближче до дому є багато ризиків. Наприклад, коли тактичні оператори прикордонної служби виїжджають до міст або портів, вони можуть зіткнутися з небезпечними умовами навколишнього середовища, непередбачуваними людьми чи ворожими загрозами. Усі ці ситуації можуть бути небезпечними самі по собі».
Проблеми, з якими стикається CBP, не залишилися непоміченими Лонг: «Велика частина нашої роботи тут, в S&T, полягає в тому, щоб зрозуміти поточні експлуатаційні потреби DHS і знайти інноваційні технології для їх підтримки. Ми чудово розуміємо, що місія CBP широка, а ризики для персоналу великі, тому робота S&T з усунення прогалин у можливостях така важлива. Саме тому ми вважаємо, що робот-собака підходить чудово».
S&T працювала з CBP і Ghost Robotics близько двох з половиною років над специфікаціями, розробкою та тестуванням можливостей. Ця співпраця призвела до важливих покращень платформи AGSV, орієнтованих на місію CBP.
«Після розмови з нашими партнерами з CBP INVNT ми створили команду, і разом ми виявили прогалини в можливостях, визначили проблеми і розробили критерії та тестові моделі, які називаються «вправами з використання». Потім, встановивши планку очікувань щодо технології, ми передали все це нашому виконавцю»
Перш ніж перейти до етапу практичного застосування, роботи-собаки спочатку відправились на об'єкт у Лортоні (штат Вірджинія) для етапу «початкової інтеграції корисного навантаження». Так звані «корисні навантаження» являють собою пакети датчиків, які після встановлення на робота можуть передавати відео в реальному часі та інші дані назад людині, що спостерігає за AGSV.
Команда оцінила простоту та інтеграцію завантаження різних камер корисного навантаження, датчиків і радіостанцій на AGSV, а потім перевірила можливість керувати ними з ноутбука або портативного пульта дистанційного керування. Також оцінювався рух асфальтом, травою і пагорбами.
Успішно пройшовши випробування в Лортоні, все перевезли до Ель-Пасо (штат Техас) для розширеного тестування та оцінки. Оцінки науково-технічних можливостей визначали, чи справляються запрограмовані собаки із завданням. Уздовж кордону проблеми посилилися, коли почались навчання за варіантами використання. На цьому етапі оцінювались можливості роботів у реалістичних сценаріях.
Команда Лонг працювала з Управлінням нічного бачення та електронних датчиків армії США (NVESD) і Ghost Robotics, щоб переконатися, що роботи-собаки готові виконувати різноманітні завдання. Навчання в Ель-Пасо вимагало здатності маневрувати в суворих умовах, працювати в обмеженому просторі, не реагувати на високу температуру, а також виконувати завдання в умовах низького вмісту кисню — ситуації, які особливо небезпечні для агентів і офіцерів CBP.
Як приклад бажаної гнучкості платформи Ghost Robotics розробила можливості корисного навантаження як відкриту систему. Перевага полягає в тому, що спрощується інтеграція різних типів камер (360-градусних, теплових, камер нічного бачення, зі зміною масштабу) і датчиків (хімічних, біологічних, радіологічних, ядерних) у роботів.
Після монтажу корисне навантаження підключається до високопродуктивного процесора, на якому працює AGSV. Під час використання AGSV підтримує зв'язок з оператором через стандартні частоти, наприклад радіо, Wi-Fi, GPS або інші засоби. Щоб переконатися, що AGSV зможе виконати обіцяне, їх протестували підйомом на пагорби, спуском по ярах і скелях, при цьому несучи корисне навантаження вагою 9 кілограмів.
Потім тестування перенесли в криту навчальну базу, побудовану за зразком житлового будинку. Там роботи-собаки зіткнулися зі сценарієм, що імітує зустріч із потенційно ворожими людьми. У режимі керування та за допомогою бездротового зв'язку оператор може маневрувати AGSV, щоб увійти в будівлю, рухатися коридорами, заглядати за кути, а також підніматися сходами.
Пізніше, на пустельній місцевості, собак запрограмували імітувати варту. В цьому автономному режимі AGSV виїжджали і робили повороти, досягаючи заздалегідь визначених путівних точок GPS. Завершивши обхід, вони поверталися на базу. Роботи виконували це як удень, так і вночі. Додаткове тестування включало імітацію огляду ззовні, всередині та під вагонами на залізничних станціях.
Перевірка на витривалість також була важливою частиною загальних навчань. Зібрали дані про час автономної роботи та вплив місцевості на цю витривалість. На щастя, коли команда Ghost Robotics працювала над своїм роботом-собакою для CBP, вона зосередила багато зусиль на ефективності руху. Їхня мета полягала в тому, щоб собака з батарейним живленням могла виконувати довші місії з максимальним корисним навантаженням.
Кеннеллі стверджує, що ноги робопса настільки просунуті й чутливі, що «він здатен відчувати через свої мотори, може оцінювати силу тертя і автоматично коригувати нерівну або слизьку поверхню». Ця здатність до самокорекції робить його ідеальною платформою для позашляхових операцій у різних умовах.
Серед інших механізмів, які оцінила команда, було базове технічне обслуговування та ремонт у польових умовах, наприклад простота заміни зношених гусениць «лап». Цінна інформація зібрана з кожної з вправ. Лонг пояснила процес: «Коли промисловість розробляє прототип, ми (разом із нашими партнерами в цій галузі) оцінюємо нову технологію і даємо зворотний зв'язок розробнику. Таким чином наступна ітерація технології виконує те, що нам потрібно, і заповнює прогалину в можливостях, на яку ми націлені».
Спостереження за програмами розробки та тестування роботів-собак у реальних сценаріях є чудовим прикладом того, як S&T прагне впроваджувати найінноваційніші досягнення в DHS.
