UGV өзара жұмыс профилі - UGV Interoperability Profile - Wikipedia

UGV Talon

UGV өзара жұмыс профилі (UGV IOP), Робототехника және автономды жүйелер - жердегі IOP (RAS-G IOP) немесе жай IOP бастапқыда бастама болды Америка Құрама Штаттарының қорғаныс министрлігі (DoD) ұйымдастыру және қолдау ашық сәулет өзара әрекеттесу үшін стандарттар Ұшқышсыз жердегі көлік құралдары (UGV). Бұл бастаманың негізгі мақсаты - пилотсыз көлік құралдары (UxV) қауымдастығындағы қолданыстағы және жаңа стандарттарды пайдалану. Автокөлік инженерлері қоғамы (SAE) AS-4 пилотсыз жүйелерге арналған бірлескен сәулет (JAUS ) стандартты және армия ұшқышсыз ұшу жүйелері (UAS) IOPs Office Office.[1][2][3][4]

IOP бастапқыда АҚШ армиясының робототехникалық жүйелерінің бірлескен офисімен (RS JPO) құрылған:[5] және қазіргі уақытта АҚШ армиясының жоба менеджері Force Projection (PM FP) қолдау көрсетеді.[6][7]Көпше түрі Өзара іс-қимыл профилдері (IOP) әдетте IOP және оның мақсатты қолданылуын қамтитын құжаттар жиынтығына жатады. IOP-ді жариялауға рұқсат етілген. Ұлттық Advanced Mobility Consortium (NAMC) IOP-ді қол жетімді етеді https://namcgroups.org тіркелген қолданушыларға арналған веб-сайт.

Негізгі түсініктер

Жүйе тұрғысынан IOP әр түрлі жүйелердің конфигурациялары шеңберінде өзара әрекеттесуді бірнеше деңгейде шешуге арналған, мысалы:

  • OCU / UxV (-тер): Операторлық басқару блоктары (OCU) мен бір немесе бірнеше пилотсыз көлік құралдары (UxV (-тер)) арасында
  • Intra-OCU: OCU аппараттық және бағдарламалық жасақтама элементтері арасында және арасында.
  • Intra-UxV: UxV ішкі жүйелері, пайдалы жүктемелер және платформалар арасында және арасында.
  • OCU / UxV / C2: OCU, UxV және сыртқы C2 командалық-басқару, ұрыс алаңы және аудио / видео ақпараттармен алмасу жүйелері.

Мұның негізгі шешімі - пайдалану JAUS ортақ құру хабарлама жіберу жүйенің бағдарламалық жасақтамасының арасындағы деңгей. IOP стандартты JAUS хабарламаларын пайдалану ережелерін, сондай-ақ стандартты хабарламалар жиынтығының қосымша кеңейтімдерін анықтайды.

Аппараттық компоненттердің өзара әрекеттесуі үшін IOP аппараттық штепсельдер мен бекітпелердің сипаттамаларын да қамтиды.[1]

Нұсқалар

DoD жыл сайын IOP-ке түзетулер жариялауға ниетті. Қазіргі нұсқасы - IOP 2.0 нұсқасы (IOPv2). 3.0 нұсқасын шығару 2017 жылдың соңына жоспарланған.

3.0 нұсқасынан бастап IOP құжаттарының барлық жиынтығы автоматты түрде жасалады XML файлдар.

Құжат құрылымы және шолу

IOP келесі құжаттардан тұрады[1]

Жалпы профиль
IOP үшін негізгі түсініктерді, архитектураны, талаптарды және шолуды ұсынады; және платформаны, пайдалы жүктемені, ұтқырлықты, көлік құралы желісін, коммуникация мен өзара әрекеттесудің логикалық өзара әрекеттесу талаптарын қарастырады. Сонымен қатар, бұл құжат IOP шеңберінде қолданылатын сәйкестік пен валидация тәсілін ұсынады және ұсынады.
Мүмкіндіктер жоспары
UGV-ді жұмыспен қамтуға және қолданыстағы және маңызды роботтық миссияларды орындауға байланысты қабілеттіліктің талаптарын анықтайды, бұл өз кезегінде IOP мазмұнын шектейді.
SAE JAUS профильдеу ережелері
SAE AS-4 JAUS стандарттарын профильдеу әдісін анықтайды, контроллерлер мен UGV арасындағы өзара әрекеттесуді, сондай-ақ UGV (платформа / ішкі жүйе) арасындағы өзара әрекеттесуді анықтау үшін түсініктеме немесе қосымша мазмұн кіреді.
Жеке қызметтер, хабарламалар және тасымалдаулар
IOP ауқымын қолдау үшін қажетті SAE AS-4 JAUS хабарламалары мен тасымалдау протоколдарын анықтайды. «Тапсырыс» деген атауға ие болса да, бұл хабарламалар IE қауымдастығы шеңберінде SAE AS-4 JAUS стандарттарына (стандарттарына) немесе ресми қабылдау үшін басқа стандарттарға көшу мақсатымен жарияланады және стандартталады.
Басқару профилі
Оператордың басқару блогын (OCU) логикалық архитектураны, стандарттарды, адам-машиналық интерфейс (HMI) талаптарын және хост бағдарламасының пайдаланушы интерфейсінің миссиясын жоспарлау және командалық басқару сияқты талаптарын қосатын сәйкестік тәсілін анықтайды. OCU тұжырымдамалары мен жоғары деңгей архитектурасы туралы жалпы профильде айтылғанымен, басқару профилі конформантты контроллерлер үшін өзара әрекеттесуге қол жеткізуге болатындығын нақтырақ егжей-тегжейлі талаптарды ұсынады.
Төлемдер туралы профиль
Пайдалы жүктеменің жіктелуін, стандарттарын, талаптарын және сәйкестік тәсілін анықтайды. Бұл тұжырымдамалар жалпы профильде қозғалғанымен, пайдалы жүктемелер профилі UGV платформасына қатысты пайдалы жүктемелерге өзара әрекеттесу талаптарын нақтылау үшін толығырақ талаптарды ұсынады.
Байланыс профилі
Байланыс стандарттарын, талаптарын және сәйкестік тәсілін анықтайды. Бұл тұжырымдамалар жалпы профильде қозғалғанымен, байланыс профилі контроллерлер мен UGV арасындағы байланыс үшін өзара әрекеттестік талаптарын нақтылау үшін толығырақ талаптарды ұсынады.
Апплика профилі
Аппликация жүйелерінің жіктелуін, стандарттарын, талаптарын және сәйкестік тәсілін анықтайды. Қосымша профильде осы тұжырымдамалар қозғалғанымен, аппликация профилі аппликация жүйелеріндегі пилотсыз жер жүйелеріне, контроллерлерге және басқарылатын көлік жүйелеріне қатысты өзара әрекеттестік талаптарын нақтылау үшін неғұрлым егжей-тегжейлі талаптарды ұсынады.

Сәйкестікті растау құралы

UGV компоненттерінің IOP атрибуттарына сәйкестігін растау үшін (JAUS профильдеу ережелері), TARDEC сәйкестікті растау құралы (CVT) деп аталатын бағдарламалық жасақтама жасады. CVT - бұл қажетті JAUS қызметтерінің интерфейсін (JAUS хабарламалары) және протоколын (күйін) тексеретін клиент құралы.[8]

CVT тестілік хабарламалар жасау үшін түпнұсқа IOP XML-файлдарын қолданады. Осылайша, CVT IOP сілтемесін енгізу болып саналады.

Маңыздылығы және таралуы

НАТО

The НАТО UGV бойынша сарапшылар тобы IOP-қа НАТО болуға кеңес берді СТАНАГ. Ұсынысты НАТО-ның Жерге Қабілеттілік тобы жерді тарту жөніндегі қызметі (LCG LE) қарастырады. IOP-тің әскери роботтарға қолданылуын дәлелдеу үшін НАТО-ның UGV бойынша сарапшылар тобы бірнеше өзара әрекеттестік жаттығулары мен демонстрациялар өткізді.[9]

Коммерциялық пайдалану

Робототехниканың бірнеше компаниясы өздерінің бағдарламалық жасақтамасы немесе аппараттық өнімдері үшін IOP талаптарына сәйкес келетін интерфейстерді қолдайды.[10][11][12][13][14]

Академия

IOP Challenge of the сияқты академиялық робототехникалық жарыстар Интеллектуалды құрлықтық көлік сайысы [15] немесе Еуропалық робототехника хакатоны (EnRicH)[16] интерфейстің жалпы анықтамасы ретінде IOP ұсыныңыз немесе талап етіңіз.

Басқа робототехникаға қосылу

IOP JAUS архитектурасына негізделгендіктен, IOP үйлесімді бағдарламалық жасақтаманы басқасына қосуға болады робототехника бағдарламалық көпірлерді аудару арқылы. Зерттеулер көрсеткендей, IOP стандартына сәйкес келетін бағдарламалық жасақтама бірге өмір сүре алады ROS - робототехникаға негізделген бағдарламалық жасақтама.[9][17]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б в Робототехника және автономды жүйелер - жердегі (RAS-G) өзара әрекеттесу профилі (IOP) (2.0 нұсқасы). Уоррен, МИ, АҚШ: АҚШ армиясының жоба менеджері, Force Projection (PM FP). 2016 ж.
  2. ^ «АҚШ армиясы UGV стандарттарын ұсынады». Авиациялық аптаның желісі. Пентон. 10 қаңтар 2012 ж. Алынған 25 сәуір 2017.
  3. ^ Сербу, Джаред (14 тамыз 2014). «Армия болашағын робототехникаға салу үшін ашық архитектураға бет бұрды». Федералдық жаңалықтар радиосы. Алынған 28 сәуір 2017.
  4. ^ Демайт, Евгений. «Әскери роботтар мобильді қару үшін өзара іс-қимыл профилін пайдаланады». Robolliance News. Робототехникаға шолу. Алынған 28 сәуір 2017.
  5. ^ Маззара, Марк (2011). «RS JPO өзара іс-қимыл профилдері». Уоррен, MI: АҚШ армиясы RS JPO. Алынған 20 наурыз 2017.
  6. ^ Маззара, Марк (2014). «GVSETS үшін UGV өзара әрекеттесуінің профильдерін (IOP) жаңарту» (PDF). Уоррен, MI: АҚШ армиясының премьер-министрі. Алынған 20 наурыз 2017.
  7. ^ Демайтр, Евгений (14 шілде 2016). «Әскери роботтар мобильді қару үшін өзара іс-қимыл профилін пайдаланады». Робототехникаға шолу. EH Publishing. Алынған 28 сәуір 2017.
  8. ^ Керман, Митчелл С. «Автономды жүйелердің сәйкестігін растау құралы (CVT)». Пошта тізімі. Стивенс технологиялық институты. Алынған 20 сәуір 2017.
  9. ^ а б Боункер, Пол; Волк, Андре (12 қараша 2015). «NATO LCG LE UGV ToE өзара әрекеттесу тәжірибесі» (PDF). НАТО-ның STO-MP-AVT-241 материалдары. НАТО-ның ғылым және технологиялар ұйымы. дои:10.14339 / STO-MP-AVT-241.
  10. ^ Кент, Дэниел; Галлуцзо, Томас; Босчер, Пол; Боуман, Уильям. «Пилотсыз жүйелер үшін бірлескен архитектурамен (JAUS) жоғары жылдамдықты хабарлама жіберу арқылы роботтық манипуляция және гаптический кері байланыс» (PDF). Техникалық есеп. OpenJAUS LLC және Harris Corporation. Алынған 24 сәуір 2017.
  11. ^ «RE2, робот корпусына манипулятор қолын қоюға күш салыңыз». AUVSI жаңалықтары. Халықаралық пилотсыз көлік жүйелері қауымдастығы (AUVSI). 30 маусым 2016. Алынған 24 сәуір 2017.
  12. ^ «TALON V адам тасымалданатын робот» (PDF). Деректер тізімі. QinetiQ Солтүстік Америка. Алынған 24 сәуір 2017.
  13. ^ «Өзара үйлесімділік және ашық архитектуралар». RS-JPO өзара жұмыс профилдері. Neya Systems LLC. Алынған 24 сәуір 2017.
  14. ^ Warner, Chris (3 тамыз 2015). «Ұшқышсыз жердегі көліктегі ішкі жүйелер арасындағы ажыратуды тоқтату». ConnectorSupplier.com. Алынған 28 сәуір 2017.
  15. ^ IGVC 2017 - Конкурстың ресми мәліметтері, ережелері және форматы (PDF). Рочестер, Мичиган: Окленд университеті. 9 қаңтар 2017. 17–37 бб. Алынған 24 сәуір 2017.
  16. ^ Шнайдер, Фрэнк Э. «ENRICH роботтарды нақты әлемдік радиологиялық және ядролық сценарийлерде сынайды». Робохуб. ROBOTS қауымдастығы. Алынған 24 сәуір 2017.
  17. ^ Вергун, Дэвид. «Сарбаздармен серіктес ақылды роботтар». АҚШ армиясының веб-сайты. АҚШ армиясы. Алынған 28 сәуір 2017.

Сыртқы сілтемелер