full stack javascript developer
0,0
рейтинг
26 сентября 2012 в 16:26

Разработка → В MIT разработали систему построения карт в реальном времени для спасателей

Во время спасательных и поисковых операций спастелям жизненно важно всегда чётко представлять, в какой части здания они находятся, каковы кратчайшие пути эвакуации, какие помещения уже обследованы и где в эту секунду работают их коллеги. Особенно остро эта задача стоит при пожаре и задымлении. В MIT создали индивидуальную систему автоматического построения карты помещения, которая позволяет спасателю всегда знать, где он находится.



Алгоритмы одновременной навигации и построения карты, используемые в робототехнике, обычно работают лишь в двух измерениях — робот плавно катится на колёсах в помещении с ровным полом. Для нового сенсора критически важна возможность строить сложные трёхмерные карты многоэтажных помещений в любых условиях

В основе системы — лазерный дальномер. Он измеряет точное расстояние до стен помещения и предметов мебели. Подобными дальномерами обычно снабжают автономных роботов, но когда сенсор носит на себе человек, задача становится гораздо сложнее — необходимо постоянно отслеживать углы наклона сканера относительно горизонта. Кроме того, чтобы карта была трёхмерной, нужно знать, на какой высоте находится сенсор. Для этого используются гироскопы, акселерометры и барометр.

Прототип устройства умещается на пластиковой панели размером с планшет и, кроме упомянтуых выше сенсоров, содержит облегчённый вариант Microsoft Kinect. Каждые несколько метров камера делает снимок окружения и соотносит его с данными дальномеров. Софт распознаёт и запоминает характерные детали изображения, чтобы уточнять карту, если человек снова окажется в том же месте. При построении карты накапливается погрешность, которая в неблагоприятных условиях может достигать метра и больше. «Узнавая» места, в которых человек побывал раньше, система компенсирует эту погрешность.

При промышленном производстве размеры системы могут быть уменьшены практически до величины обычной чашки — все сенсоры, кроме лидара могут быть сделаны очень компактными. Кроме того, устройство будет позволять делать голосовые заметки, привязанные к определённым местам на карте, например, отмечая повреждения и опасные места. Во время спасательной операции такими устройствами можно снабдить всех спастелей. Информация с них будет собираться воедино у оператора, который сможет эффективно координировать работу отдельных групп. Подобные устройства могут найти и военное или полицейское применение

Источник — MIT news.

Илья Сименко @ilya42
карма
526,7
рейтинг 0,0
full stack javascript developer
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Спецпроект

Самое читаемое Разработка

Комментарии (63)

  • +3
    Kinect рулит, очередной классный пример нестандартного применения
    • +3
      Хочу отметить, что использовать Кинект, как сенсор для замера расстояния до объектов и построения карт, используется чуть ли не с самого появления этого самого Кинекта. Так что не такой уж и нестандартный :)
      • 0
        а как интересно Кинект это делает(расстояния до объектов), врядли лазером?
        • –2
          На сколько мне известно, очень похоже на метод с лазерами. Обстреливает пространство решеткой инфракрасных лучей и замеряет время возврата. Выдает карту расстояния в миллиметрах.
          • –5
            Понятно, спасибо… жаль в андроиде нет такого(
            • +1
              Ээээ… Андроид — это программная платформа имелась в виду? Или ходячий человекоподобный робот? Если первое, то там этого и быть не может, ибо прогаммная, а не аппаратная платформа. Ежели второе, то тут смотря какой андроид, какая серия.
          • +3
            Он не замеряет никакое время. Источник излучения работает по принципу похрожему на домашний планетарий (шарик с дырочками), который проецирует в пространство сетку точек. Другой камерой он снимает обычную картинку и по смещению пятен (зная перспективу) определяет глубину.

            Поэтому на кинекте три линзы: инфракрасный проектор, ИК камера и обычная полноцветная камера.
            • 0
              Да, вы правы. Я написал не подумав, а уже после понял, что был не прав. Но поправиться еще не успел. Спасибо за поправку.
              • 0
                Всегда пожалуйста :)
  • 0
    LIDAR — не только дальномер.
  • +15
    прямо как в кинофильме Прометей.
    • +2
      • +2
        +1 только хотел поставить ссылку. На самом деле не только спасатели, но и исследователи опастных мест могли бы воспользоваться данным прибором. К примеру в Одессе до сих пор не исследованы катакомбы, и что особе печально, в них пропадают сталкеры. Наличие у сталкера подобного прибора решило бы сразу целый ряд вопросов. Строители получив карты катакомб могли бы не опасаться строить высотные здания, поскольку точно бы могли знать где есть катакомбы и где их нет. MIT просто рулит!
        • +4
          По поводу диггеров и спасателей — полностью согласен, а вот некоторых «строителей» я бы сам с удовольствием сводил бы в катакомбы без карты… ))
        • 0
          Думаю, что в случае катакомб, пещер и т.п. на первый план выйдет проблема связи, что существенно затруднит применение подобного решения… Радиоволны упрямо не хотят распространяться под землей…
          Разве что, как вариант, группа при движении вкглубь будет оставлять за собой приемопередатчики(wi-fi?) но тогда любой обвал м/у группой и базой — лишит их связи и будет иметь много неприятных последствий…
          • 0
            Тут два варианта: квадрокоптер, собирающий данные и одновременно и рассчитывающий время для возврата, но тогда машинка будет очень ограничена по расстоянию полета или как автоматизированную систему прокладки электро-кабеля роботом. Можно и комбинировать, создавая для квадрокоптера станции подзарядки и отгрузки полученной информации. Здесь больше будет интересна проблема прохождения водных препятствий, т.к. многие ходы катакомбах затоплены.
    • 0
      Поставить систему на квадрокоптер и готово уже сейчас
      • +1
        Думаю КРОК не пустит участвовать в конкурсе команду MIT.
        А так, это действительно то, что надо.
  • +2
    топографические кретины вздохнут с облегчением!
    • +2
      Топографических кретинов спасет только дополненная реальность.
      • 0
        им и проводник не всегда поможет
        • +7
          Ну хотя бы чаю нальет.
    • 0
      Эт вряд ли. При мне на улице с картой на телефоне и стрелкой компаса на ней люди не могли понять, куда им идти, налево или направо (!). Таких спасёт только AR или не-кретин. :(
      • +5
        Полное непонимание того, что такое карта, и как её читать — один из характерных признаков топографического кретинизма :) Может быть даже одна из причин — если ребёнку в детстве не показывали карты и компас и не учили ими пользоваться, он и во взрослой жизни не сможет мысленно построить карту местности. Помню, в 90-е по телеку видел передачу из серии «скрытая камера», где актёр на улице просил прохожих помочь ему сориентироваться по карте. В качестве карты использовалась выкройка из женского журнала. Многие так ничего и не заподозрили и честно пытались найти на этой «карте» нужное место.
        • 0
          Беда-печаль :( Я думал это очевидно и просто. Ну в плане определить, куда тебе надо, когда на карте всё подписано, в городе всё подписано и стрелка блин стоит, куда ты смотришь.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +1
      Топографических кретинов станет только больше. Так как больше людей будет полагаться на устройство и эта функция мозга атрофируется.
  • +15
    А тайники и аптечки где на карте?
    • +3
      С тайниками — это уже читорский радар получается.
    • +10
      надо вбить «iddt» :)
    • +3
      Вот он! Думал autopmap из Doom будет первым комментарием. А тут какие-то Прометеи вспоминают прежде.
  • +1
    Проходили мы это в udacity…
    • +2
      А мы в ai-class.com :) — Тран приводил пример практически такой же системы для обследования каких-то шахт.
      • 0
        Он Трун :) Немец :)
        • 0
          Да? Гораздо чаще встречал написание Тран. Наверное, правильное произношение где-то посередине — даже в Википедии в скобочках приведён вариант «Тран».
          • 0
            Ну, у нас во Фрайбурге, Wolfram Burgard, с которым они вместе, в общем-то, и придумали Particle Filter, называет его Трун :) Но я не буду утверждать, что это последняя инстанция. :)
            • 0
              А чего вы спорите, на ai-class.com на главной странице в видео он представляется и говорит что его зовут Тран.
              • 0
                Таки да :) Вопросов нет :)
  • +2
    "… Особенно остро эта задача стоит при пожаре и задымлении.." и "… В основе системы — лазерный дальномер.."
    меня терзают смутные сомнения
    • 0
      Таки зависит от длины волны лазера.
      Цитата:

      При малых размерах частиц (воздушная дымка) инфракрасное излучение рассеивается меньше, чем видимое излучение (что используется в инфракрасной фотографии), а при больших размерах капель (густой туман) инфракрасное излучение рассеивается так же сильно, как и видимое.
    • 0
      Чем больше длина волны, тем более крупная взвесь частиц оказывается прозрачной.
      На самом деле, даже 1000нм уже способен пробивать даже некоторые плотные среды.
      В предельном случае, тепловое излучение все еще проходит без существенного рассеяния через воздушную взвесь с критически большим размером (при котором она уже начинает быстро оседать под весом частиц).
  • 0
    Я бы ее еще использовал при выходе из Эрмитажа и некоторых торговых центров :)
  • 0
    Алгоритмы одновременной навигации и построения карты, используемые в робототехнике, обычно работают лишь в двух измерениях — робот плавно катится на колёсах в помещении с ровным полом. Для нового сенсора критически важна возможность строить сложные трёхмерные карты многоэтажных помещений в любых условиях

    Это не правда. Точнее это было правдой но уже довольно много лет назад. На данный момент 2D карта строится на основе 6D состояния робота, его координаты в 3D + три разных возможных угла наклона.
    • +3
      Тангаж, крен, рысканье. Эх, хоть каким-то боком фотограмметрия жива.
      • 0
        О, спасибо, а я не знал как они называются по русски :) А искать было лень. Да, именно они.
  • +3
    Вообще, судя по видео и описанию все новое, что они сделали — это прицепили сенсор на человека. Остальное уже давно (лет эдак 5) делается.
    • +1
      • 0
        Судя по тому, что они зависят от ros-diamondback разработке уже более года, так как после нее вышли уже ros-electric & ros-fuerte… новая сборка выходит рас в пол года (и все ломает).

        Но это совсем не единичная разработка. В роботике SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) занимается все, кому не лень :)
  • 0
    Это встроить надо в гуглоочки.
    • 0
      Уже работаем :)
  • +2
  • +1
    Прямо как в Warcraft :) Открываем карту
  • +2
    Для определения высоты действительно используется барометр? Помнится, была такая байка: квартира со свежим ремонтом; в туалете стоит вытяжка «немного» более мощная, чем нужно, включается снаружи; мужик зашел покурить, сделал свои дела, а выйти не может — из-за вытяжки давление внутри почти герметичного помещения ниже, чем снаружи, дверь не открывается. В связи с этим вопрос: насколько оправданно использование барометра для определения высоты?
    • 0
      Да, на пожарах и в катакомбах давление может меняться по ряду причин, кроме высоты.
    • +1
      В Мюнхене в общаге у одного моего друга та же фигня. Чтобы выйти из туалета надо нехило так напрячься :) Так что это не совсем байка. И это есть вокруг нас.
  • 0
    MIT молодцы, хотя подобную идею я видел по моему на робофоруме, или каком-то сайте по роботехнике, там на ИК-дальномере или сонаре вращающемся на роботе строилась карта. Не кинект, но идея такая же.

    Вообще молодцы, учат студентов именно мыслить творчески. Такую фигню могли придумать в любом из университетов мира, кинект и прочее вещи более чем доступные. Но придумали в MIT.

    То же самое по их роботам, вряд ли там что-то сверх секретное и дефицитное, те же моторы, датчики, электроника, что реально достать и в других ВУЗ-ах (ну может финансирование поболе да станкопарк немного получше, в остальном то же самое). Главное — люди с творческим мышлением и желанием творить. И всяких роботов делают в MIT. А пиарщики потом всё это выкладывают в сети, что создаёт имидж ВУЗ-у, туда стекаются самые толковые и активные студенты, и снова что-то делают.
    • 0
      Сейчас оборудование себе может позволить любой приличный ВУЗ. Хороший ВУЗ должен найти мозги :) MIT устроилось хорошо, потому, что из-за завоеванной им репутации не он ищет мозги, а мозги ищут его :)
      А во всех современных разработках касательно построения карт решает именно софт. А точнее методы, которые позволяют сделать все то, что уже делалось чуточку точнее/оптимальнее.
  • +4
    Очень странно, что до сих в треде нет картинки наподобие этой:
    • –1
  • +2
    О, да это же туман войны!
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    Надо не на живот а на шлем это повесить, как у Google StreetView.
  • 0
    сразу вспоминается Диабло

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.