Российская компания Cognitive Technologies объявила о создании компьютерной модели фовеального зрения, которая позволит беспилотным автомобилям тратить меньше вычислительных мощностей на анализ видеоизображения дороги. Об этом говорится в пресс-релизе компании, поступившем в редакцию N+1. По данным Cognitive Technologies, технология компьютерного фовеального зрения позволяет быстрее и точнее распознавать особенности дороги и объектов на ней.
Фовеальным зрением называется особенность человеческого восприятия, при котором четкое видение объектов возможно только в рамках довольно узкого угла зрения. Зона фовеального зрения охватывает пространство, расположенное в центре и немного по сторонам от зрительной оси глаза. Расходящийся угол такого зрения составляет в среднем всего один-два процента. Объекты находящиеся за пределами фовеального восприятия видятся нечеткими и размытыми. Они располагаются в зонах периферического зрения.
Компьютерная технология фовеального зрения работает по похожему принципу. Специальное программное обеспечение выстраивает зону интереса. Из таких зон формируется «виртуальный тоннель», последовательно удаляющиеся участки изображения. Эта зона представляет собой небольшой участок изображения, который при движении подвергается тщательному анализу. При этом в высоком разрешении анализируются лишь объекты и особенности дороги, необходимые для движения: дорожное полотно, расположение обочины, дорожных знаков и съездов.
В целом же, благодаря технологии машинного фовеального зрения бортовые системы беспилотного автомобиля анализируют только пять-семь процентов получаемого видеоизображения. При этом в рамках «виртуального тоннеля» анализу подвергаются объекты, расположенные как на близком расстоянии, так и на удалении. Для построения «виртуального тоннеля» используется принцип внутреннего самоподобия, то есть выявления общих признаков, присущих любому типу дороги.
Разработка компьютерной технологии фовеального зрения ведется в рамках совместного с «КамАЗом» проекта по созданию беспилотного грузового автомобиля. Этот проект финансируется Министерством образования и науки России, которое выделило на него около 300 миллионов рублей. Прототип перспективного беспилотного автомобиля «КамАЗ» уже собран. Он успешно прошел полигонные испытания в Татарстане и Московской области.
Оборудование, необходимое для автономного грузовика, установили на КамАЗ-5350 в мае 2015 года. Беспилотная машина получила радиолокационные станции, лидар, видеокамеры, системы связи и бортовую вычислительную систему. Кроме того, специалисты «КамАЗа» собрали и мобильный пункт управления машиной.
Он пригодится на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов
Инженеры разработали концепцию робота для будущих миссий по изучению пещер на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов. Проект ReachBot описывает устройство с несколькими конечностями, которые способны раскладываться и дотягиваться до удаленных точек, на которых можно закрепиться с помощью захвата с металлическими шипами, сообщается в отчете NASA. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера С тех пор как орбитальные исследовательские аппараты подтвердили существование пещер под поверхностью Марса и Луны, ученые не перестают размышлять над их полноценным исследованием. Помимо ценной информации об истории формирования небесного тела, в пещерах, куда не проникают ультрафиолетовые солнечные лучи и космические заряженные частицы, могли бы сохраниться и следы внеземной жизни. До последнего времени все подвижные роботы, предназначенные для изучения других планет, разрабатывались с расчетом, что они будут передвигаться только по сравнительно ровной поверхности. Поэтому они имеют относительно простое четырех- или шестиколесное шасси, которое устойчиво и не требует много энергии, но, к сожалению, не позволяет передвигаться по крутым каменистым склонам и скалам, и потому не подходит для исследования пещер. Инженеры под руководством Марко Павоне (Marco Pavone) из Стэндфордского университета уже несколько лет работают над многоэтапным проектом ReachBot для NASA, развивающим концепцию робота, способного перемещаться по пещерам и скалам со сложным рельефом, недоступным для других видов роботов при разных уровнях гравитации. Его главная особенность заключается в необычном способе передвижения. Вместо колес или ног у него есть несколько гибких удлиняющихся конечностей, на конце которых располагаются захваты с множеством мелких металлических шипов, которые цепляются за малейшие неровности на каменной поверхности. Аналогичный способ удержания на вертикальных поверхностях применялся в прототипе робота-скалолаза LEMUR, разработанном Лабораторией реактивного движения NASA. За счет металлических шипов робот может удерживать свое положение, распределив свой вес между несколькими конечностями, пока подыскивает следующую точку опоры для одной из них. Ожидается, что ReachBot сможет передвигаться не только по стенам и потолку, но и по полу как обычный ходячий робот. Однако на данной стадии проектирования конкретной конструкции для конечностей еще нет. Разработчики оценили параметры робота для миссии по исследованию марсианской лавовой трубки с высотой от пола до потолка порядка 30 метров. Это должно быть устройство массой около 10 килограмм, с восемью конечностями, способными развертываться до 20 метров в длину, оборудованное камерами и лидаром для навигации и прокладывания маршрута, а также для картографирования окружения. На предыдущих этапах были разработаны алгоритмы движения робота на плоскости, а также построен примитивный прототип ReachBot. В качестве четырех конечностей на нем используются стальные измерительные рулетки, оснащенные механизмом поворота, который позволяет «наводить» их на объект. После чего другой механизм раскручивает рулетку, на конце которой расположен захват с металлическими шипами. Робот умеет определять положение предметов вокруг с помощью визуальных меток, дотягиваться до них конечностями, ухватываться с помощью захватов и подтягивать себя в нужном направлении. В будущем разработчики планируют построить версию, которая способна двигаться в трехмерном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=Q6uvS_19OcA Существуют и другие концепции исследования инопланетных пещер, куда нет доступа колесных роботам. Одна из них предполагает использование нескольких четвероногих роботов Spot Mini. Каждый из членов группы будет отличаться от других, иметь свою роль и помогать другим.