Thiết kế phương tiện bán tự hành và hoàn toàn tự hành đang ngày càng trở nên phổ biến trong công nghệ quân sự. Máy bay không người lái (UAVs) và phương tiện mặt đất không người lái (UGVs) đang dần chiếm lĩnh chiến trường khi công nghệ cho các hệ thống này phát triển nhanh chóng.
- Phương tiện hoàn toàn tự hành thực hiện nhiệm vụ với sự can thiệp tối thiểu từ con người, về cơ bản là chuyển giao quyền ra quyết định từ con người sang rô-bốt. Những hệ thống này cần có khả năng tự đưa ra nhiều quyết định, khiến việc thiết kế trở nên rất phức tạp.
- Phương tiện bán tự hành thường thực hiện một số nhiệm vụ đơn giản một cách tự động, nhưng vẫn cần sự hỗ trợ từ người điều khiển từ xa để thực hiện các nhiệm vụ có độ rủi ro cao hơn.
Sử dụng các hệ thống này mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt là giảm rủi ro hoạt động trong môi trường không quen thuộc. Nhờ vào việc loại bỏ nguy cơ đối với con người và khả năng theo đuổi mục tiêu liên tục, các hệ thống không người lái đã thay đổi cách thức tiến hành các chiến dịch quân sự .
Ví dụ, hoạt động trong môi trường thù địch mà không có đủ thông tin về khu vực tác chiến có thể gây nguy hiểm lớn cho con người. Tuy nhiên, nếu một phương tiện không người lái có thể thu thập dữ liệu trinh sát trước khi con người tiến vào khu vực đó, rủi ro sẽ được giảm đi đáng kể.
Dự án xe mặt đất không người lái của Đại học Virginia
Các nhóm nghiên cứu trước đây tại Đại học Virginia đã phát triển một phương tiện mặt đất không người lái (UGV) được in 3D, còn gọi là “the rover”, sử dụng các linh kiện thương mại có sẵn.
Ưu điểm của thiết kế này:
- Chi phí thấp, dễ chế tạo.
- Đơn giản, dễ bảo trì và vận hành, ngay cả với những người không được đào tạo chuyên sâu.
- Có thể hoạt động cả trong nhà và ngoài trời đồng thời cung cấp dữ liệu thời gian thực cho người điều khiển.
Hệ thống cảm biến:
- Rover được trang bị cảm biến LIDAR để quét không gian xung quanh và gửi dữ liệu về người điều khiển qua WiFi.
- Sử dụng thuật toán SLAM của Google Cartographer để tạo bản đồ môi trường xung quanh và xác định vị trí của rover trong bản đồ đó.
Hạn chế:
- Những nỗ lực trước đây để đánh dấu vị trí và quay trở lại điểm đó bằng phương pháp này cho thấy kết quả không ổn định trong việc lập đường đi và tiếp cận đích mong muốn.
- Để tránh làm hỏng rover, nhóm nghiên cứu đã triển khai hệ thống tránh chướng ngại vật, giúp rover tự động dừng lại khi phát hiện nguy cơ va chạm phía trước.