Robots sur roues !
Les transmissions automatiques à commande électronique, les papillons des gaz à commande électronique et les systèmes de direction à commande électrique, qui sont désormais des caractéristiques de plus en plus standard des véhicules modernes, sont la manne céleste pour les développeurs de plates-formes robotiques. En effet, les signaux de commande peuvent désormais être facilement intégrés dans les unités de traitement existantes de ces machines, ce qui signifie que les entraînements volumineux auparavant nécessaires peuvent être progressivement envoyés en décharge
Les avantages particuliers de tels systèmes ne sont pas seulement qu'ils peuvent être transférés d'une machine à une autre. En fin de compte, ils deviendront si bon marché que le système de « contrôle en ligne » restera essentiellement en place dans le véhicule et s'arrêtera simplement pour revenir à une utilisation normale (c'est-à-dire un contrôle manuel) du véhicule.
Le M-ATV avec chalut à rouleaux présenté par Oshkosh à Eurosatory 2014 était équipé du kit robotique Terramax dont les capteurs sont visibles dans le coin inférieur de la photo.
Un gros plan des capteurs de toit du Terramax, qui offrent une vision claire de ce qui nous attend, mais cela soulève la question de savoir pourquoi les pare-brise sont si propres !
Oshkosh: Parmi les grands constructeurs de véhicules américains, le leader des véhicules robotisés lourds est bien entendu Oshkosh Defense. Elle a commencé à développer la technologie robotique TerraMax au début des années 2000 à la demande de la Defense Advanced Research Projects Agency Darpa. Après plusieurs années de développement et d'amélioration, en août 2012, le US Marine Corps Combat Laboratory et Oshkosh Defense ont appliqué la technologie TerraMax pour tester un convoi de transport, composé de cinq véhicules conventionnels et de deux véhicules sans pilote. Ce dernier se déplaçait en mode autonome, bien que sous le contrôle d'un opérateur muni d'une télécommande. Alors que la société maintient son engagement envers l'Office of Naval Research pour un programme de robot cargo qui fournira aux convois d'approvisionnement des moyens robotiques pour éliminer autant que possible le contact avec l'ennemi, Oshkosh recherche également d'autres applications pour son système TerraMax constamment mis à niveau….
Aux salons AUVSI 2014 et Eurosatory 2014, Oshkosh a présenté le véhicule blindé M-ATV équipé d'un chalut à rouleaux Humanistic Robotics capable de fonctionner en mode autonome. Les performances dynamiques du véhicule ont été adaptées au chalut et Oshkosh continuera à expérimenter le déminage au cours des deux prochaines années. La démo, présentée à Paris, était équipée d'un lidar monté sur le toit (localisateur laser). Il est considéré comme le capteur principal et est particulièrement efficace dans les environnements poussiéreux, « aidant » les radars installés à chaque coin de la machine. À leur tour, les capteurs optoélectroniques permettent à l'opérateur de recevoir des informations visuelles claires et distinctes sur l'environnement. La modernisation du système a consisté principalement en la mise au point et l'installation d'un nouvel ordinateur plus rapide capable de gérer la résolution de capteur plus élevée requise pour une meilleure perception de la zone environnante, ce qui inclut la détection d'obstacles et d'objets suspects dans la poussière ou la verdure, qui en tourner permet à la voiture d'aller plus vite (tout comme un automobiliste de nuit peut aller plus vite avec des phares plus puissants). Le nouveau kit a une architecture ouverte qui permet d'installer de nouveaux types de capteurs dans le système TerraMax sans aucun problème.
Lockheed Martin: Fort Hood, le 14 janvier 2014. Un convoi de quatre véhicules, deux camions Palletized Loading System, un camion articulé M915 et une escorte Humvee ont traversé la fausse ville, faisant face à tous types d'obstacles, y compris la circulation locale, les piétons, etc. Ce qui a rendu l'événement si spécial, c'est qu'à l'exception du Humvee, toutes les voitures du convoi étaient sans conducteur - littéralement. Ils étaient équipés en option de l'Autonomous Mobility Applique System (Amas), développé par Lockheed Martin conformément à un contrat reçu en octobre 2012. La tâche consistait à développer un kit multiplateforme combinant des capteurs et des systèmes de contrôle peu coûteux pouvant être installés sur des véhicules militaires et marins, réduisant ainsi la charge de travail du conducteur ou offrant une conduite entièrement automatique sous supervision. La voiture conserve la possibilité de conduire manuellement, mais ajoute des capteurs et des fonctions de contrôle qui alertent le conducteur du danger. Selon les statistiques militaires, la plupart des accidents dans les convois de transport sont causés par la fatigue et la perte de concentration. Amas fait partie du programme Cast (Convoy Active Safety Technology), qui s'appuie sur l'expertise de Lockheed Martin avec le robot SMSS. Les principaux capteurs restent ici le GPS, le lidar et le radar, plus un système de contrôle, qui, ayant un certain niveau d'intelligence artificielle, assure la prise de décision. Une deuxième série d'essais de démonstration a été achevée en juin 2014 au terrain d'essai de Savannah River du ministère de l'Énergie.
Le système Autonomous Mobility Applique est développé par Lockheed Martin dans le cadre du programme Convoy Active Safety Technology
Le véhicule-chef sans pilote et le convoi de six systèmes autonomes équipés du système Amas qui le suivait à des vitesses allant jusqu'à 65 km/h ont pris part aux tests (la longueur des colonnes a également été doublée lors des tests). Tous les véhicules étaient des camions moyens et lourds de la famille FMTV: un MTVR, deux PLS, deux tracteurs M915 et un HET D'autres tests de sécurité ont été effectués en juillet 2014, suivis d'une démonstration de performance en juillet-août 2014.
Mira: La société britannique Mira est spécialisée dans les véhicules et systèmes avancés, notamment la robotique. La société a développé un ensemble indépendant de la plate-forme de Mace (Mira Autonomous Control Equipment - l'équipement de contrôle autonome de Mira), qui peut être intégré à pratiquement n'importe quelle plate-forme au sol pour obtenir le niveau d'autonomie requis (modes à distance, semi-autonome et autonome), selon les besoins du client. Mace a été installé sur divers véhicules afin de montrer ses applications potentielles (solutions basées sur des véhicules Sherpa et Land Rover pour le soutien logistique de l'infanterie débarquée, tandis qu'un véhicule équipé d'un kit de surveillance Guardsman basé sur le kit Mace a fonctionné comme une plate-forme de sécurité périmétrique 4x4)…
Le kit robotique Mace indépendant de la plate-forme, développé par la société britannique Mira, a été déployé en Afghanistan sur des véhicules Land Rover pour détecter les mines terrestres directionnelles.
Actuellement, l'une des solutions MACE mises en œuvre dans la pratique est le système « Project Panama », qui fonctionne comme un complexe sans pilote pour vérifier et effacer les routes. Le système est en service depuis 2011 en Afghanistan, il est utilisé pour détecter les bombes et est basé sur le véhicule tout terrain Snatch Land Rover (SN2). Le véhicule Panama est utilisé en mode distant et autonome à des distances allant jusqu'à 20 km afin d'assurer une sécurité maximale du personnel. À la mi-juin 2014, l'armée britannique a annoncé que Panama resterait en service jusqu'en 2030, et Mira garantit la poursuite du développement de sa plate-forme technologique MACE. À l'AUVSI, Mira a présenté ses capacités en inspection routière; Après plusieurs années d'utilisation du lidar et du radar, le nouveau système s'est concentré sur la détection d'objets suspects à l'aide de la vision technique. Ceci n'est pas seulement lié au coût - un système de détection de vision coûte un ordre de grandeur inférieur à un système basé sur lidar - mais aussi parce que l'utilisation de types de capteurs supplémentaires permet de transférer des données supplémentaires au système et, par conséquent, augmente la fiabilité et précision.
Ruag: La société suisse Ruag Defense travaille également sur un kit qui transforme les véhicules traditionnels en véhicules à autonomie contrôlée. Le kit a été nommé Vero (Vehicle Robotics) et a été présenté pour la première fois au printemps 2012 à bord d'un véhicule blindé léger GDELS Eagle 4. Le système a été présenté à Eurosatory 2014 en mode télécommande, il est également capable de suivre un itinéraire pré-planifié., indiqué par des coordonnées séquentielles. Par rapport à la voiture présentée en 2012, qui ne fonctionnait qu'en mode télécommande, la voiture du salon de Paris avait un ensemble de capteurs d'évitement d'obstacles installés à l'avant. Deux lidars ont été installés à gauche et à droite du pare-chocs (ils seront finalement transférés sur le capot pour réduire la distorsion due à la montée de la poussière), et le radar a été installé au centre du pare-chocs avec un autre dispositif à sa droite, appelé le "capteur optique spécial" de la société.
Selon Ruag Defense, plusieurs mois de tests sont nécessaires pour qualifier le logiciel et le matériel. Actuellement, le kit Vero est intégré sur deux autres véhicules militaires, dont les modèles ne sont pas divulgués. Et en 2015, le système sera installé sur une plate-forme purement robotique pesant environ trois tonnes, bien que le choix entre chenilles et roues n'ait pas encore été fait. Ruag est en discussion avec des partenaires et n'a pas encore décidé s'il installera son système Vero sur une plate-forme existante ou spécialement conçue.
Le complexe robotique Ground Unmanned Support Surrogate a été développé par Torc Robotics sur la base du châssis Polaris MVRS700 6x6.
La société suisse Ruag travaille sur son kit Vero, qui est actuellement installé sur le GDELS Eagle 4. Certains capteurs sont installés sur le toit et d'autres sur le pare-chocs.
Robotique Torque: La société américaine, spécialiste des solutions robotiques pour les secteurs militaire, minier, de l'ingénierie et de l'agriculture, travaille actuellement dans le cadre du programme Marine Corps Ground Unmanned Support Surrogate (Guss). Torc Robotics est impliquée depuis 2010 dans le développement d'un véhicule léger capable de ravitailler les troupes de manière autonome en conditions de combat, de transporter du ravitaillement maritime ou d'évacuer les blessés. À l'aide de modules robotiques, Torc Robotics a transformé quatre buggys Polaris M VRS700 6x6 en véhicules robotiques capables de transporter une charge d'environ 900 kg.
Le module AutoNav est un élément clé pour créer un véhicule robotisé avec trois modes de fonctionnement différents: navigation point à point, suivez-moi et à distance. L'interface est un appareil WaySight portable qui permet à l'opérateur de sélectionner le mode de fonctionnement, ainsi que de contrôler ou de surveiller la machine. Cette technologie a ensuite été affinée et transférée au M1161 Growler, le véhicule choisi par le Corps des Marines pour être transporté à l'intérieur du tiltrotor V-22 Osprey. Le programme est actuellement connu sous le nom de Guss AITV (Autonomous Internally Transportable Vehicle). Le kit de capteurs comprend un système de navigation inertielle, des caméras et un lidar. Il a été testé pour la première fois lors d'exercices réels lors de l'exercice Rimpac 2014 à Hawaï en juin, montrant sa valeur pratique dans les opérations d'évacuation des blessés et dans la réduction du fardeau de l'infanterie. Après l'exercice, le besoin d'améliorations technologiques a été identifié. Le système modulaire supplémentaire de la société a également été utilisé pour développer le kit d'évaluation du terminal de zone d'assaut robotique, capable d'évaluer l'hétérogénéité potentielle du sol sur les pistes afin de réduire le risque pour les équipes spéciales d'inspecteurs miniers inspectant les pistes. Le kit utilise de nombreuses technologies développées pour le robocar Guss et est installé sur un véhicule Polaris LTATV équipé d'un échantillonneur de sol Mosquito de MDA.
Véhicule robotique Polaris LTATV équipé d'un kit d'évaluation de terminal de zone d'assaut robotique avec échantillonneur de sol MDA Mosquito (à droite en position de travail)
Les véhicules Polaris ont récemment été sélectionnés par la Darpa Defense Advanced Research Projects Agency pour participer au Robotics Challenge simulant des scénarios de secours en cas de catastrophe d'origines diverses. Les véhicules Polaris Ranger XP 900 EPS, qui étaient censés servir de véhicule pour les conducteurs robotisés, étaient équipés de kits robotiques, et implémentaient également la technologie SafeStop Electronic Throttle Kill et Brake Actuation, qui permettait d'assurer la mobilité des véhicules sur le terrain d'essai. pour modéliser les catastrophes naturelles et causées par l'homme. Un système d'alimentation du robot a été installé sur une plate-forme d'une capacité de levage de 453 kg, et à l'intérieur de la cabine, un banc et une colonne de direction avec une inclinaison réglable afin de fournir suffisamment d'espace pour que les robots travaillent avec la machine.
Polaris Defence pense de plus en plus à la "robotisation" lors de la création de ses machines. Son Ranger XP 900 EPS a été sélectionné par la Darpa pour participer à une compétition de plate-forme robotique simulant une opération de secours en cas de catastrophe.
Torc Robotics a utilisé les leçons apprises du programme Guss pour robotiser un véhicule M1161 transporté dans un tiltrotor Osprey. Le système Guss AITV résultant a été démontré lors de l'exercice Rimpac 2014
Le Kairos Pronto4 Uomo est un kit complémentaire qui ressemble beaucoup à la fonctionnalité humaine. Il peut être installé en quelques minutes dans la cabine d'un véhicule standard à conduite humaine
Kairos Autonome: Pourquoi ne pas remplacer le conducteur par une structure mécanique qui imite la structure du corps humain ? Les ingénieurs de Kairos Autonomi ont suivi cette voie en créant un kit de robot Pronto4 Uomo en option qui peut être installé sur une machine standard en dix minutes pour fournir une télécommande et un guidage GPS. Le système a été présenté en 2013, il ne pèse que 25 kg et se replie dans une valise. La structure métallique simule les mouvements humains, deux "jambes" appuient sur les pédales de frein et d'accélérateur, et la "main" sur les joints universels fait tourner le volant. Le système peut être alimenté par une batterie militaire standard BA5590 et comme aucune connexion au réseau de bord du véhicule n'est requise, cela réduit le temps d'installation du kit.
Le catalogue Kairos Autonomi contient également le kit complémentaire plus traditionnel Pronto 4. Ce système modulaire permet de robotiser une machine conventionnelle, lui conférant différents niveaux d'automatisation, allant de la télécommande au semi-autonome. L'installation du kit prend moins de quatre heures. l'ensemble Pronto 4 se compose de plusieurs modules dont le rôle de "cerveau" assuré par un module informatique, tandis que des modules d'interface (volant, actionneurs de frein, d'accélérateur et de changement de vitesse) permettent de le connecter à la machine. Le système est disponible en différentes configurations, avec un poids total d'environ 10 kg.
Selex ES: L'entreprise s'est appuyée sur la firme milanaise Hi-Tec dans ses travaux pour réduire les risques pour les équipes de patrouille en robotisant les véhicules (lorsque cela est possible), notamment en robotisant des machines moins protégées et donc moins chères. Pour le système développé, désigné Acme (Automated Computerized Mobility Equipment), Hi-Tec fournit des actionneurs, des systèmes de navigation, des traitements de données et des logiciels, tandis que Selex fournit des systèmes de vision infrarouge et diurne avec des champs de vision étroits et circulaires (360 °), un éclairage infrarouge., analyse de systèmes de données sensorielles et simulateurs.
Selex ES a maintenant finalisé la configuration finale, avec un prototype final attendu à l'automne 2014. Le système Acme actuel, qui est totalement exempt des restrictions du Règlement sur le commerce international des armes, devrait être prêt pour la production de masse au début de 2015. Selex ES est déjà en pourparlers avec de nombreux clients potentiels. L'interface et le système de pilotage s'installent en une demi-heure ou une heure. Le système de direction en fibre de carbone pèse 7 kg contre 12 kg en acier. Un moteur pas à pas avec un couple de 28 Nm permet des vitesses de rotation de 18 à 180 tr/min. Les capteurs de navigation comprennent un GPS insensible au bruit de QinetiQ Canada avec deux antennes fonctionnant sur sept bandes de fréquences (Acme est compatible avec Galileo et GLONASS), ainsi qu'une unité de mesure inertielle à semi-conducteur avec un écart de 0,5 % par heure (cette unité est utilisée lorsque le signal GPS est perdu, généralement pour une courte période). Un scanner laser monté sur le toit permet d'éviter les obstacles. Le système pèse 60 kg, en mode automatique, la vitesse maximale est de 40 km/h, et en mode distant, la société conseille de ne pas dépasser les 100 km/h. Cependant, il est à noter que le système Acme doit toujours rester sous la surveillance de l'opérateur. Il est capable de répéter un itinéraire prédéterminé avec une précision de deux centimètres avec des écarts de vitesse allant jusqu'à 0,5 km/h. Le moteur pas à pas des gaz délivre 14kg de force à 300mm/s. Le système pneumatique est utilisé pour entraîner l'embrayage et le frein, délivrant une force de 60 kg à une vitesse de 300 mm/s. De nouvelles cartes géoréférencées (géoréférencées) peuvent être utilisées pour le système Acme. Une console de contrôle à bouton-poussoir renforcée a été développée alors que Selex ES a décidé de s'orienter vers des systèmes de contrôle de style jeu qui sont plus familiers aux jeunes soldats. Selex ES travaille actuellement sur un programme pour « assembler » les images pour offrir une vue à 360 degrés, qui sera à terme (peut-être d'ici la fin 2015) implémentée dans un casque 3D conçu pour la conduite à distance.
L'équipement de mobilité informatisé automatisé Acme de Selex ES a récemment été mis à niveau avec de nouveaux capteurs. L'entreprise travaille également au développement de nouvelles interfaces homme-machine.
Oto Melara: La société italienne Oto Melara propose un système supplémentaire initialement développé à des fins civiles. Le kit de télécommande contient plusieurs actionneurs qui peuvent déplacer le volant, les pédales et d'autres commandes. Le système peut être installé et retiré en une heure environ, mais Oto Melara travaille actuellement sur de nouveaux systèmes en réponse aux besoins du convoi de transport intelligent.
La société israélienne G-Nius, s'appuyant sur la riche expérience acquise avec la série de robots Guardium, a développé un kit robotique qui vous permet de transformer une plate-forme au sol en un système sans pilote, dont le "cerveau" est montré sur la photo
G-Nius: En plus des véhicules robotiques décrits ci-dessus, la société israélienne G-Nius a développé un nouveau kit robotique qui vous permet de transformer n'importe quelle plate-forme au sol en un système sans pilote avec des variations mécaniques évidentes afin de s'adapter à un véhicule spécifique. Alors que l'ancien système G-Nius se composait de nombreuses boîtes noires, le nouveau produit se compose d'une seule boîte, qui comprend un ordinateur fonctionnel, un boîtier de navigation, un système vidéo/audio et un boîtier de distribution électrique.
Les capteurs standard incluent des caméras thermiques non refroidies jour/nuit, des caméras et des communications arrière et latérales, et l'évitement d'obstacles peut être ajouté. Le système vous permet de travailler dans quatre modes de différents niveaux d'autonomie. Le fonctionnement en visibilité directe est garanti à une distance de 20 km, mais des communications par satellite peuvent être ajoutées pour des distances plus longues. Le nouveau kit de robotisation est indépendant des équipements connectés, et ainsi tous les types d'appareils, des systèmes de reconnaissance et silencieux aux armes, peuvent être connectés au kit. G-Nius propose son kit pour différents types de plates-formes, des véhicules légers à roues aux véhicules de combat d'infanterie à chenilles.
