Автоматическая разметка зданий способна помочь чрезвычайным службам

Прототип сенсора, который можно носить на груди, автоматически размечает среду вокруг, распознавая передвижение между этажами.

Исследователи из Массачусетского технологического института построили сенсорную систему, которую можно носить на себе, способную автоматически создавать цифровую карту среды, по которой движется носитель. Прототип системы, описанный в статье, предназначенной для конференции Intelligent Robots and Systems, которая пройдет в Португалии в следующем месяце, предполагается как инструмент для помощи спасателям, пожарникам полисменам и врачам, чтобы все они могли координировать свои действия во время чрезвычайных происшествий и природных катастроф.

В ходе экспериментов, проводимых в университетском городке, аспирант, носящий сенсорную систему на себе, блуждал по залам, а датчики беспроводным путем передавали данные на ноутбук, поставленный в удаленном зале для заседаний. Наблюдатели смогли отслеживать передвижение аспиранта по карте, которая проявлялась параллельно с его движением.

С сенсорной системой связано ручное устройство, которое носитель может использовать для оставления примечаний на карте. В прототипе нажатие кнопки определяет отмеченную локацию как важную точку. Однако ученые предполагают, что спасатели смогут использовать устройство для простановки голосовых или текстовых меток на карте — для указания, скажем, структурного повреждения здания или утечки токсинов.

«Предполагаемый операционный сценарий — ситуация, когда люди в полном обмундировании входят в здания и ведут поиски, параллельно исследуя среду вокруг», сказал Морис Фаллон из лаборатории информатики и искусственного интеллекта. „Текущий метод вынуждает дословно резюмировать каждое действие, например, я вошел в помещение, в пересек комнату, я поднялся по лестнице, слева осталось окно, прямо по ходу движения железные двери. Мы попытались автоматизировать это“.

Шаткая основа

Новая работа основывается на предыдущем исследовании систем, которые позволяют роботам размечать на карте окружающую среду. Приспособление этой системы для человека потребовало множества модификаций.

Один из датчиков, используемых системой, является лазерным дальномером, который качает лазером по дуге 270 градусов и замеряет время, требуемое световым импульсам для возвращения. Дальномер, установленные в корпусе робота, может предоставить весьма точные данные по расстоянию до ближайших стен, однако шагающий человек производит больше помех. Датчики в колесах робота могут дать дополнительные не менее точные данные о физическом местоположении и расстоянии. Не менее важно, чтобы система отмечала изменение расстояний не только в длину, но и в высоту, поскольку спасателям, возможно, придется подниматься на этажи здания.

Помимо дальномера ученые оборудовали сенсорную систему группой акселерометров и гироскопов, камерой и даже барометром. Гироскопы помогали выявить наклон дальномера, а акселерометры давали информацию о скорости носителя и изменении высоты.

Дополняют общую картину данные с камеры. Каждые несколько метров она делает снимок окружения, а программа связывает его с местоположением на карте.

Вижу — значит верю

Если человек с сенсорами „на борту“ вернулся в область, которую уже посещал ранее, система может переоценить среду вокруг, сравнивая старые и новые снимки.

Прототип системы состоит из группы устройств, установленных на листе твердого пластика размером с айпад, а носить его необходимо на груди. Единственный датчик, объем которого уменьшить не получается  — это дальномер, а в целом вся система может быть не больше кофейной чашки.

„Изначально проблема относилась к сфере робототехники“, сказал профессор информатики из университета Фрейбурга (Германия) Вольфрам Бюргранд. „Идея создания такой же системы для человека является инновационной и полезной“.

25.09.2012