Siyasi qeyri-sabit dünyanın bu dövründə təhlükəli missiyaların yerinə yetirilməsində əsgərlərə kömək etmək üçün hərbi robotlardan istifadə etməyə tələbat artır. Bu məqalə müxtəlif hərbi və xilasetmə əməliyyatları üçün istifadə olunan yarı avtomatik pilotsuz robotlaşdırılmış sistemin layihələndirilməsi və yaradılmasına həsr olunmuşdur. Bomba zərərsizləşdirmə, düşmən ərazisinin monitorinqi, axtarış və xilasetmə kimi təhlükəli vəzifələr MSRR (Military Support and Rescue Robot) robotu tərəfindən effektiv şəkildə həyata keçirilə bilər. Bu, həm əsgərlərin, həm də vətəndaşların ölüm riskini azaldır. Simsiz kamera ilə canlı yayım vasitəsilə və müşahidə zonasında müxtəlif sensorlardan istifadə edərək, ətraf mühitin tərkibi haqqında məlumatların təhlili ilə əsgərlər öz vəzifələrini yerinə yetirmək üçün daha yaxşı hazırlaşa bilərlər. Arduino və Zigbee texnologiyasından istifadə edərək vəzifələr əldə edilə bilər. Müxtəlif sensorlar və robotlaşdırılmış əl Arduino mega-a qoşulmuşdur ki, bu da öz növbəsində Zigbee-yə bağlıdır. Məlumatların ötürülməsi və qəbul edilməsi Zigbee texnologiyası ilə həyata keçirilir. Bu prototip dizaynı mövcud modellərin çatışmazlıqlarını aradan qaldırır və beləliklə hərbi əməliyyatlara daha yaxşı dəstək verir.
Bildiyimiz kimi, 21-ci əsrdə texnologiya sürətlə inkişaf etməkdədir. Deyə bilərik ki, robotlar dövrümüzün ayrılmaz hissələridir. Robot sözü işləmək anlamında olan çex sözü “robota”dan törəmişdir. Bir çox sahələrdə robotlar hazırlanır və inkişaf etdirilir. Sözsüz ki, bu proses hərbi sahədən də yan keçməmişdir. Hərbi sahədə robotlar bir çox məqsədlə istifadə oluna bilər: şəxsi heyətin qorunması, hücumların qarşısının alınması, minaların təmizlənməsi, kəşfiyyat və s.
Müasir texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş dünyada texnologiya müharibə taktikasının köklü şəkildə dəyişməsində mühüm rol oynayır. Silahlanmada irəliləyişdən daha çox, texnologiyanın tərəqqisi ölkəyə üstünlük və düşmən hücumuna ən səmərəli şəkildə müqavimət göstərmək imkanı verir. Hal-hazırda, robotlar təhlükəli yerlərdə istifadə olunur və canlı əsgərlərdən daha səmərəli və itaətkar missiyaları yerinə yetirirlər.
Hərbi köməkçi və xilasetmə robotu insan xilasetmə qrupları üçün əlverişsiz təhlükəli şəraitdə sağ qalanları tapmağa kömək edir. Bu, qurbanların sayını azaldır və verilən məlumatlardan istifadə edərək xilasetmə işlərini daha səmərəli planlaşdırmağa kömək edir. Hərbi robotların istifadəsi bu məqsədlə dünyanın bir çox ölkələri tərəfindən istifadə olunur. Robotlar etibarlıdır, cəsarətlidir, itaətkardır və ölümdən qorxmur. Bu robotlar humanoid ola bilməz və ölümcül silahları daşımamalıdırlar, onlar sadəcə hərbi xidmətə kömək etmək üçün qabaqcıl texnologiyalarla təchiz olunmuş maşınlardır.
Müharibə robotlarının çoxsaylı üstünlükləri dünyanın bütün silahlı qüvvələrini robot texnologiyalarından istifadə etməyi seçməyə təşviq edir. MarketsandMarkets təhlillər apararaq, bunun nəticəsində 2022-ci ilə qədər robotların hərbi sənayesinin 30,83 milyard ABŞ dollara çatacağını bildirir. Hərbi robotlar texniki və proqram təminatının nasazlığı səbəbindən təsirlənə bilər. Hərbi robotlar əlverişsiz şərait üçün tikilsə də, robot sistemi əlverişsiz iqlim, proqram təminatının nasazlığı, komponentlərin sıradan çıxması və daha çox şeyə görə problemlərlə üzləşə bilər. Bu tip robotlar ya tam insan tərəfindən idarə olunur, yarı avtonom və ya da tam avtonomdur. Avtonom robotlar orduda istifadə üçün mənəvi əsaslarla daha çox problemlə üzləşirlər. Tam avtonom robot bir çox ölkə qanunlarına görə öldürmə maşını kimi qəbul edilir. Avtomatlaşdırılmış maşınların istifadəsində insan hisslərinin və emosiyalarının olmaması səbəbindən bir çox məhdudiyyətlər var. Buna görə də müəyyən təhlükəsizlik tədbirləri üçün yarı avtomatlaşdırılmış robotlardan istifadə etmək daha məqsədəuyğundur.
MSRR, hərbi köməkçi və xilasetmə robotu, Silahlı Qüvvələrdə müxtəlif tətbiqlər üçün istifadə edilə bilər. Bu sənəddə kəşfiyyat, müşahidə və kəşfiyyat (ISR), axtarış və xilasetmə, bombaların və minaların təmizlənməsi və zərərsizləşdirilməsi kimi xüsusiyyətləri müzakirə olunur.
Müşahidə və kəşfiyyat. Bu hərbi robotlar həvalə olunan ən mühüm vəzifədir. Müşahidə və kəşfiyyat üçün istifadə edilən robotlar adətən düşmən üçün kiçik və görünməz olur. Robot şəkillər ötürür, söhbətləri qeyd edir və əsgərlər üçün əlçatmaz olan ərazilərdən torpaq stansiyalarına video göndərir.
Axtarış və xilasetmə robotları. Hərbi robotların yerinə yetirdiyi daha bir mühüm rol axtarış və xilasdır. Bir insanın təbii fəlakətdən sonra xilasetmə sahəsinə daxil ola bilməsi üçün bir çox məhdudiyyətlər var. Robotlar qurbanları radioaktiv, bioloji və kimyəvi mühitlərdən xilas edə bilər. Robotların insanlar kimi heç bir məhdudiyyəti yoxdur. Adətən bu robotlar insanlar tərəfindən idarə olunur, lakin bəzən offline işləyə bilər.
Partlayıcı döyüş sursatlarının zərərsizləşdirilməsi. Milyonlarla əsgər bomba zərərsizləşdirərkən həyatını itirdi, bunun qarşısını almaq üçün robotlar insanların əvəzinə bu partlayıcı maddələrin zərərsizləşdirilməsi üçün istifadə olunur. Robotlar bazadan idarə oluna bilər və ya partlayıcı maddələrin müəyyənləşdirilməsi üçün proqramlaşdırıla bilər. Hərbi robotlarda tətbiq olunan bu funksiya əsgərlər və vətəndaşlar arasında qurbanların sayını əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb.
MSRR – silahlı qüvvələrdə istifadə üçün lazım olan ən mühüm funksiyaları nəzərə alaraq hazırlanmış yarı-avtomatik pilotsuz yerüstü aparatdır. Robot kəşfiyyat və müşahidə üçün istifadə olunan simsiz kamera, partlayıcı maddələrin zərərsizləşdirilməsi üçün istifadə olunan tutma və yerləşdirmə qolu ilə və nəzarət olunan ərazidə ətraf mühitin qaz tərkibi haqqında məlumatların toplanması üçün sensor sxemi ilə təchiz edilmişdir. Sensor sxem və simsiz kamera tərəfindən toplanan məlumatlar bazada şəxsi kompüterə ötürülür. Bütün robotun hərəkətinin idarə edilməsi, eləcə də seçim və yerləşdirmə manipulyatoru qrafik istifadəçi interfeysi, PC-də qrafik istifadəçi interfeysi vasitəsilə həyata keçirilir. Verilənlərin qəbulu və ötürülməsi üçün Arduino və Zigbee texnologiyaları istifadə olunur.
Müxtəlif tətbiqlər üçün tələb olunan əsas amillər:
Axtarış-xilasetmə işləri. Təbii fəlakət yerlərində axtarış və xilasetmə yerin struktursuz vəziyyətinə görə son dərəcə mürəkkəbdir. Robotlar qeyri-sabit, bombardman edilən ərazilərdə, zərərli qazlar və radioaktiv qəzalardan sonra son dərəcə təhlükəli şəraitdə hərəkət zamanı yardım göstərmək üçün işlənib hazırlanmışdır. Robotlar insanlar üçün təhlükəli olan şəraitlərdə işləyirlər.
Doroodgar və Nejat telenəzarət olunan və ya tamamilə avtonom olan robotların məhdudiyyətlərini aradan qaldıra biləcək yarı avtomatik robotlardan istifadə etməyi təklif etdi. Bu jurnalda hazırlanmış prototipin məqsədi robotun öz təcrübəsində daim öyrənilməsini və bilinməyən bir fəlakətin araşdırılması zamanı ümumi performansını yaxşılaşdırmaqdır. Robot, etibarlılığını artırmaq üçün simulyasiyalar və USAR, axtarış və xilasetmə vəziyyətlərində test edilir. Bu robot, naviqasiya, kəşfiyyat və qurbanın identifikasiyası kimi vəzifələri yerinə yetirir.
Nourbakhsh and Sycara USAR-ın məqsədləri üçün avtonom robotlar dəstəsini hazırlamağa çalışdılar. Bu prototip istilik siqnalları, səs-küy və hərəkət vasitəsilə qurbanın aşkarlanmasına kömək edir. Qrup, bir alqoritm ilə birlikdə işləyən müxtəlif növ robotlar dəstini əlaqələndirməyə çalışdıqda böyük bir problemlə qarşılaşdığı üçün araşdırma müvəffəqiyyətsiz oldu. Yeganə müvəffəqiyyətli prototip birbaşa telekontrol alqoritmi idi, lakin robot baza ilə əlaqəni itirdikdən sonra yararsız hala gəlirdi.
Kəşfiyyat, müşahidə və kəşfiyyat. Kəşfiyyat missiyaları müəyyən məqsədlərə nail olmaq üçün qərar qəbul edilməsində kömək etmək üçün həm mülki, həm də hərbi zabitlər tərəfindən həyata keçirilir. Əvvəlki dövrlərdə kəşfiyyat çoxlu canlıları təhlükə altına alan insan casusları tərəfindən həyata keçirilmişdir. Bu gün müşahidə üçün qabaqcıl texnologiyalarla təchiz olunmuş çevik, kiçik, səmərəli robotlardan istifadə olunur. Bu robotlar, qeyd saxlamaq və video və foto göndərmək üçün istifadə olunur. PYA (pilotsuz yerüstü aparat), PUA (pilotsuz uçuş aparatı, PSU (pilotsuz su aparatı) – bunların hamısı hərbçilərə kömək üçün müşahidədə istifadə olunur, MSRR isə mövcud modellərin çatışmazlıqlarını aradan qaldırmaq üçün yaradılmış pilotsuz yerüstü aparatdır.
Zaman və Choudari üçüncü dünya ölkələrində istifadə üçün aşağı qiymətli bomba zərərsizləşdiricisi robotunu təklif etdi. Multiboot ikili qola, Arduinoya, IP kamerasına, mühərriklərə, ötürücü və qəbulediciyə malik olan sadə robotlardan biridir. Robot yüksək risk zonalarında fəaliyyət göstərir və eyni zamanda kameranın köməyi ilə vəziyyəti təhlil edərkən əsgərin təhlükəsiz məsafədə bomba zərərsizləşdirilməsi üçün işləyə biləcəyi bazaya məlumat verir. Modelin dezavantajı, mühərriklərin aşağı impuls modulyasiya (PWM) səbəbindən səmərəsizliyidir. Robotlaşdırılmış qolda robotlaşdırılmış əlin müxtəlif hissələrinin işini idarə etmək üçün bir çox müxtəlif Servo mühərrikləri olur. Bununla belə, bütün müxtəlif mühərriklər hərəkət etmək və komanda almaq üçün bir qəbul qurğusu ilə təchiz olunurlar. Bu modeldə görünür ki, eyni zamanda yalnız bir Servo mühərriki işləyə bilər, qalan mühərriklər isə istirahət vəziyyətindədir.
Bu məqalədə müzakirə edilən hərbi xilasetmə və köməkçi robot yarı-avtomatik pilotsuz yerüstü aparatdır. Artıq mövcud robotlar ayrı-ayrı yuxarıda göstərilən funksiyaların hər birinə malikdir, lakin təsvir olunan hərbi dəstək robotu inkişaf etmiş texnologiya ilə birlikdə quraşdırılmış bütün əsas xüsusiyyətlərə malikdir. Bu robot kəşfiyyat, müşahidə və kəşfiyyat, axtarış və xilasetmə, eləcə də partlayıcı maddələrin zərərsizləşdirilməsini həyata keçirən hərbçilərə kömək və dəstək verəcəkdir. Bu robotun qurbanların sayını azaltması və hərbçilərin daha səmərəli işləməsinə kömək etməsi gözlənilir.
MSRR, 10-dan 15 kq-a qədər olan kiçik bir robotdur, seçim və quraşdırma qolu, sensor sxem, Servo mühərrikləri, Arduino mega, LCD ekran (maye kristal ekran), batareya, simsiz kamera və Zigbee ilə təchiz olunmuşdur. Sensor sxem kamera vasitəsilə görülə bilməyən bir obyektdə ətraf mühitə baxış üçün istifadə olunur. Simsiz kamera həm Video, həm də TV tuner vasitəsilə ötürülən və əsas kompüterdə göstərilən audio məlumatları təqdim edəcəkdir. Seçim və quraşdırma qolu iki məqsədə xidmət edir: onlardan biri bomba və ya minaların zərərsizləşdirilməsi, digəri isə robotun yolunu maneə törədən obyektlərdən təmizləməkdir. Model-prototip 500-dan 700 qrama qədər olan əşyaları qaldıra bilər.
Mexaniki bədən. Robotun əsası müxtəlif təkərlərə qoşulmuş dörd DC mühərrikləri ilə polad alt çərçivədir. Təkərlər rezin ulduzla elə birləşdirilmişdir ki, robot yerin müxtəlif sahələrində hərəkət edə bilsin. Mühərriklər batareyalar, mikrokontrolerlər və mühərrik arasında vasitəçi olan mühərriklərin sürücülərinə qoşulmuşdur. Bu robotlaşdırılmış sistemin diqqət mərkəzində qumlu ərazi var. Robotlaşdırılmış təkərlərin hərəkətinə Zigbee texnologiyasından istifadə edərək PC-əsaslı nəzarət edilir. Sxemin qalan hissəsi robot bazasına yerləşdirilir. Robotun əsas korpusu vahid robotlaşdırılmış sistemə birləşdirilmiş bütün digər komponentlərdən ibarət olacaq. Sxemin qalan hissəsi, sensor diaqramı, seçmə və quraşdırma qolu və digər komponentlər robotun əsasında düzəldiləcəkdir.
Sensor sxemi. Sensor diaqramı tədqiq olunan ərazinin ətraf mühit haqqında insan gözü tərəfindən buraxılmış ola biləcək məlumatların toplanması üçün istifadə olunur. Məlumatlar robotun maye kristal ekranında göstərilir və həmçinin Zigbee vasitəsilə gələcək hazırlıq üçün bazaya ötürülür. Qaz sensorları (MQ2, MQ 8, MQ 9, MQ135), hava/sürət sensoru, rütubət sensoru və temperatur sensoru – burada robota quraşdırılmış bir neçə sensor var. Sensor diaqramı Arduinoya analoq giriş kimi qoşulmuş beş sensordan ibarətdir, Arduinonun çıxışı LCD və Zigbee ilə birləşdirilir. LCD ekran 20×4 ekranıdır və arxa fon işığı nəzarət üçün potansiyometrə bağlıdır. Zigbee, Zigbee verilənlər bazasına məlumat verən Arduino ilə əlaqələndirilir. Ötürülən məlumatlar bazasında bir PC göstərilir. Robotda maye kristal displey olmalıdır ki, yaxınlıqda çalışan əsgərlər atmosferdəki zərərli qazların tərkibini görə bilsinlər. Sensorlar, həmçinin mühərriklərin sürücüləri, kamera, LCD ekran və s. kimi digər komponentlər akril lövhə üzərində quraşdırılmışdır.
Kamera. Kamera, TV tuner ilə birlikdə, yoxlanılan obyekt haqqında məlumatları PC-də ötürmək üçün istifadə olunur. Simsiz məlumat ötürülməsi Audio və videoları verilənlər bazasına ötürmək üçün istifadə olunur. Kamera, araşdırılan sahəni araşdırmaq və müşahidə etmək, axtarış və xilasetmə üçün, dağıntılı sahələrdə hərəkət etməyə kömək etmək üçünç həmçinin bomba və ya minanı pozmaq və ya lazım olduqda maddələr daşınmasında hərəkətləri seçmək və yerləşdirmək üçün istifadə olunur. Simsiz kamera ən uyğun vəziyyətdə akril lövhədə ona bərkidilmiş 5 V batareyası ilə təchiz edilmişdir.
Mexaniki bədən. Robotun əsasında DC mühərrikləri dayanır. Mühərriklər robotun çətin keçilən ərazi boyunca hərəkət etməsinə kömək edə biləcək bir rezin ulduzla əlaqələndirilir. Mühərriklərə trayektoriya üzrə hərəkət etmək üçün PC tərəfindən nəzarət olunur.
Mühərrikli robotun mexaniki hissəsi
Sensor sxemi. Hərbi robotda quraşdırılmış sensor sxemi ətraf mühitin hava tərkibini müəyyən etməyə kömək edir. Sensor diaqramı qaz sensorları, rütubət sensoru, hava/su sürəti sensoru, temperatur sensoru, Arduino, 20x4LCD ekran, potansiyometr və Zigbeedən ibarətdir. Sensorlardan alınan məlumatlar maye kristal ekranda, eləcə də kompüter əsaslı ekranda göstərilmək üçün kodlanmış olunur.
Robotun sensor sxemi
Sxem texnologiyasında istifadə olunan sensorların siyahısı belədir: MQ 2-metan, butan, maye qaz və tüstü aşkar edir.
- MQ 8-qaz hidrogen aşkar edir;
- MQ9-karbon oksidi və alışqan qazları aşkar edir;
- MQ135-NH3 algılar, NOx, spirt, benzol, tüstü və CO2;
- Rütubət sensoru-atmosferdəki rütubət səviyyəsini müəyyənləşdirir;
- Hava/su sürəti sensoru-küləyin və ya suyun sürətini müəyyənləşdirir;
- Temperatur sensoru-atmosfer temperaturunu müəyyənləşdirir.
İnşa ediləcək hərbi dəstək və xilasetmə robotu dörd müxtəlif mərhələyə bölünür. Robotların ilk mərhələsi sensor sxemdir. Sensorlar atmosferin tərkibini yoxlamaq və şəxslə qarşılıqlı əlaqə yaratmaq üçün uyğun olub olmadığını yoxlamaq üçün istifadə olunur. Sensorlar LCD-də göstərmək üçün Arduino tərəfindən qəbul edilən və Zigbee vasitəsilə əsas PC-yə ötürülən analoq siqnal verir.
İkinci mərhələ PC-də göstərilən nəzarət düymələrindən istifadə edərək nəzarət etmək üçün proqramlaşdırılmış bir seçim və quraşdırma levelidir. Robot əl robotun yoluna maneə törədən əşyaların kənarlaşdırılması, həmçinin partlayıcı maddələrin qırılması üçün nəzərdə tutulmuşdur. Üçüncü mərhələyə TV Tuner istifadə edərək kamera nəzarəti və PC üçün simsiz şəbəkə ötürülməsi daxildir. Son mərhələ isə bütün müxtəlif mərhələlərin qrafik interfeys yaradan PC-də vahid proqrama qoşulmasıdır.
İstinadlar
- https://www.ieee.org/
- https://ieeexplore.ieee.org/document/9121041 https://sci–hub.se/ https://www.researchgate.net/ https://www.academia.edu/
- Market, M. (2020). Military Robots Market | Size, Share, and Global Market Forecast to 2022 | MarketsandMarkets™. [online] Marketsandmarkets.com. Online soure available at: https://www.marketsandmarkets.com/Market–Reports/military–robots– market-245516013.html [Accessed 11 Jan. 2020]:
- Armyupress.army.mil. (2020). Pros and Cons of Autonomous Weapons Systems. [online] Available at: https://www.armyupress.army.mil/Journals/Military–Review/English– Edition-Archives/May-June2017/Pros-and-Cons-of-Autonomous- Weapons-Systems/ [Accessed 23 Feb. 2020].
- Kumari, A. (2020). Military Robots Play a Pivotal Role as a Tactical and Operational T ool for Armed Forces. [online] Blog.marketresearch.com. Available at: https://blog.marketresearch.com/military-robotsplay-a- pivotal-role-as-a-tactical-and-operational-tool-for-armed-forces [Accessed 11 Jan. 2020].
Qeyd: Məqalə 2020 4th International Conference on Intelligent Computing and Control Systems (ICICCS)dən götürülmüşdür.
İmanov Fariz