Vehicul autonom pentru toate terenurile: proiectul american RTK Forterra MESA
MESA RTK experimental în curs de testare
Industria americană a dezvoltat și dezvăluit o nouă platformă robotică multifuncțională. MESA de la Forterra se bazează pe un vehicul de teren existent și este echipat cu un sistem de control modern. Vehiculul rezultat este conceput să transporte o sarcină utilă mare, rămânând în același timp relativ compact și ușor. Se așteaptă să atragă interesul Pentagonului și să-și găsească un loc în armată.
Platformă promițătoare
Forterra (fosta Robotic Research), cu sediul în Clarksburg, Maryland, dezvoltă sisteme de control de la distanță și autonome pentru vehicule terestre. Până în prezent, compania a introdus mai multe sisteme hardware și software de acest tip, compatibile cu diverse platforme. În plus, compania dezvoltă RTK-uri (sisteme robotice) complete bazate pe aceste sisteme de control.
La sfârșitul lunii aprilie, compania a dezvăluit pentru prima dată noua sa dezvoltare - platforma robotică MESA (Modular Expeditionary Systems Architecture). Acest produs se bazează pe vehiculul all-terrain ușor, cu două axe, Ranger XD 1500 de la Polaris Inc. Vehiculul finalizat a fost reconstruit în fabrică și echipat cu sistemul de control Forterra AutoDrive.
RTK-ul rezultat poate naviga pe drumuri și pe teren sub controlul operatorului sau autonom. În prezent, este conceput doar pentru transportul de mărfuri, dar în viitor sunt posibile diverse suplimente. Sarcina utilă declarată de 907 kg, cu dimensiunile unui vehicul ușor de teren accidentat, este principalul argument al dezvoltatorului în favoarea noului vehicul.
Forterra a finalizat acum lucrările de proiectare și a fabricat un prototip al noului model RTK. În prezent, acesta este în curs de testare și de confirmare a caracteristicilor sale de design. Perioada de timp pentru ciclul complet de testare nu a fost încă anunțată.
Vehiculul promițător urma să fie prezentat publicului și experților din industrie la o expoziție specializată în viitorul apropiat. Acesta a fost, în esență, începutul unei campanii promoționale menite să genereze comenzi.
Pentagonul este considerat, în mod previzibil, principalul client potențial. Caracteristicile și scopul vehiculului MESA se încadrează în programul S-MET (Small Multipurpose Equipment Transport - Echipamente Mici Multifuncționale) al Armatei - vehicule ușoare de cercetare și dezvoltare pentru aprovizionarea unităților din prima linie. Vehiculele Pratt Miller MUTT și HDT Hunter WOLF, deja acceptate pentru livrare în urma fazelor anterioare ale programului, sunt, de asemenea, destinate acestei nișe. Participarea MESA la competiții viitoare în cadrul programului Robotic Combat Vehicle - Light este, de asemenea, posibilă.
Dezvoltatorul speră să finalizeze cu succes etapa competitivă. În acest caz, este gata să înceapă producția în masă a echipamentului în configurația necesară. Cu toate acestea, deocamdată, acestea sunt doar dorințe și nu există planuri concrete.
Vehicul de teren Ranger XD 1500 în versiunea de bază
Șasiu pe roți
Polaris Ranger XD 1500 este un vehicul ușor, cu două axe, pentru toate tipurile de teren, conceput inițial pentru transportul de persoane și o parte din mărfuri. Proiectul MESA utilizează versiunea sa extinsă, cu o cabină cu două rânduri de roți. Atunci când este transformat într-un vehicul RC, acesta își păstrează componentele și ansamblurile principale, dar suferă anumite modificări. În plus, este inclusă o suită de caracteristici și echipamente noi.
La fel ca alte vehicule din clasa sa, Ranger este construit pe un cadru din profil de oțel. MESA păstrează secțiunea inferioară a grupului motopropulsor, unde sunt montate componentele cheie. Șasiul a fost ranforsat pentru transportul de marfă, nu de persoane. Restul componentelor cadrului și caroseriei au fost reproiectate semnificativ.
Astfel, vehiculul robotizat de teren accidentat și-a pierdut practic cabina: scaunele, coloana de direcție și comenzile șoferului au fost îndepărtate, reducând semnificativ înălțimea acestei părți a vehiculului. Cu toate acestea, platforma standard de încărcare din spate, proiectată ca o punte plată cu suporturi L-Track, este păstrată. În plus, spațiul de încărcare a fost amenajat pe acoperiș. Ușile laterale sunt, de asemenea, prezente, indicând prezența unor volume de încărcare interne.
Vehiculul all-terrain este echipat cu un motor standard pe benzină ProStar de 1,5 litri, care produce 110 CP - grupul motopropulsor standard pentru întreaga gamă Ranger XD 1500. O transmisie Polaris SteelDrive, care utilizează o curea de oțel imersată în ulei în loc de o curea convențională de cauciuc, distribuie puterea către toate roțile. Motorul și unele componente ale transmisiei sunt amplasate în partea din spate a cadrului. Utilizarea componentelor mecanice standard permite ca vehiculul all-terrain să fie reparat pe teren folosind piese standard Polaris.
Șasiul are o suspensie independentă cu dublă braț triunghiular pe toate cele patru roți, cu o cursă lungă, ceea ce îmbunătățește capacitatea de cross-country.
Atât în forma sa originală, cât și după transformarea sa într-un RTK, vehiculul all-terrain Ranger XD 1500 are dimensiuni și greutate medii:
- lungime - 3,9 m;
- înălțime cu cabină originală - până la 2 m;
- înălțime în versiunea MESA - aprox. 1,5 m;
- greutate proprie a șasiului de bază - aprox. 1325–1533 kg;
- Platforma MESA are o sarcină utilă de 907 kg (2000 lbs);
- Greutatea maximă a vehiculului de teren de bază este de aproximativ 2284 kg; în cazul modelului MESA aceasta este crescută prin consolidarea șasiului;
- greutatea remorcii - nu mai puțin de 1500 kg.
Este important de menționat că sarcina utilă declarată a modelului MESA, de 907 kg, se referă la greutatea încărcăturii sau a echipamentului în sine, deoarece nu există o stație de operare în vehicul. Sarcina utilă a versiunii civile include și șoferul și pasagerii.
Sistem de control
Proiectul MESA utilizează sistemul de control hardware și software AutoDrive. Acesta este un set de dispozitive care transformă practic orice vehicul într-o platformă controlată de la distanță sau autonom.
Nucleul sistemului AutoDrive este un computer central cu software proprietar. Acesta colectează și procesează date din toate sursele, comunică unde radio cu operatorul și generează direct comenzi pentru mecanisme. În funcție de modul de operare selectat, computerul fie asistă operatorul, fie preia toată munca.
Componentele sistemului AutoDrive. Calculatorul central este evidențiat. Camerele și lidarele sunt amplasate pe acoperișul mașinii.
Dispozitivele de navigație prin satelit sunt folosite pentru orientare. Un set de camere video, camere de termoviziune și lidare sunt montate în jurul perimetrului platformei. Folosind toate aceste dispozitive, computerul central generează o imagine în timp real a mediului înconjurător.
AutoDrive include și un set de actuatoare. Acestea interacționează cu comenzile vehiculului și asigură executarea comenzilor. În plus, actuatoarele individuale simplifică conversia unui vehicul complet într-un sistem robotizat.
Sistemul radio Forterra Vektor este utilizat pentru comunicarea cu operatorul. Acesta creează canale bidirecționale securizate, cu lățime de bandă mare. Consola operatorului primește date video, lidar, telemetrie și alte date, iar comenzile sunt trimise către RTK.
Sistemul AutoDrive cu sistemul de comunicații Vektor controlează doar platforma. În viitor, acesta ar putea fi modificat pentru a controla încărcătura utilă. În teorie, MESA RTK ar putea transporta diverse instrumente și dispozitive, inclusiv arme. În toate cazurile, sistemele de control standard vor asigura controlul asupra acestora.
Demonstrarea posibilităților
Proiectul MESA prezintă interes în primul rând ca o demonstrație a capacităților și dezvoltărilor unei anumite companii. Acesta demonstrează că Forterra a avansat în dezvoltarea sistemelor de automatizare a transporturilor și este pregătită să construiască sisteme RTK terestre complete, cu o gamă destul de largă de capabilități.
În același timp, produsul MESA nu este fundamental diferit de o serie de alte dezvoltări moderne, inclusiv de cele ale companiilor americane. Vehicule de teren complete și alte vehicule echipate cu sisteme de control universale au fost demonstrate în mod repetat la expoziții. RTK-uri similare participă deja la diverse programe ale Pentagonului - este suficient să ne amintim de Pratt Miller MUTT și HDT Hunter WOLF menționate anterior în SUA, precum și de Rheinmetall Mission Master, reprezentat de industria europeană.
În esență, proiectul Forterra MESA implementează principii bine-cunoscute și dovedite - nu conține inovații fundamentale. Cu toate acestea, execuția pare a fi reușită: prin eliminarea cabinei și consolidarea șasiului, dezvoltatorul a reușit să obțină o sarcină utilă ridicată, menținând în același timp dimensiunile unui vehicul ușor de teren accidentat. De asemenea, este posibil ca Forterra să aibă unele dezvoltări unice în domeniul autonomiei, care îi vor oferi un avantaj competitiv față de alți jucători de pe piață.
Indiferent de starea actuală și de perspective, proiectul MESA, la fel ca o serie de dezvoltări similare, reflectă o tendință semnificativă în robotica militară. Crearea sistemelor robotice moderne nu mai impune cerințe sporite dezvoltatorilor. Chiar și organizațiile mici pot întreprinde astfel de proiecte.
Astfel, racheta multirol Forterra MESA RTK este un vehicul tipic pentru clasa sa, cu capacități de calcul bune. Adevăratele sale perspective vor fi determinate atunci când vehiculul va fi supus unei competiții specifice Pentagonului - cel mai probabil, ca parte a următoarei faze a programului S-MET - și agenția îl va compara cu analogi deja testați.
Informații