Vision and Navigation: The Carnegie Mellon Navlab

روبات‌های موبایل نقش مهمی را در دنیای ما بازی می‌کنند. وسایل نقلیه از راه دور برای کارهای خطرناک مانند ترسیم و تمیز کردن نشت زباله های خطرناک، کار ساخت تونل ها و ساختمان های مرتفع، و بازرسی زیر آب از سکوهای حفاری نفت در اقیانوس استفاده روزمره هستند. با این حال، مجموعه کاملی از کاربردهای بیشتر، ربات‌هایی را که قادر به عملکرد مستقل بدون یا با دخالت بسیار اندک اپراتورهای انسانی هستند، فرا می‌خوانند. چنین روبات‌هایی در آینده سیارات دوردست را کاوش می‌کنند، کف اقیانوس را نقشه‌برداری می‌کنند، جریان آلاینده‌ها و دی اکسید کربن را در جو و اقیانوس‌های ما مطالعه می‌کنند، در معادن زیرزمینی کار می‌کنند، و کارهای دیگری را انجام می‌دهند که حتی تصورش را هم نمی‌کنیم. شاید حتی ماشین هایمان را برانیم و سگ هایمان را پیاده کنیم. بزرگترین موانع فنی برای ساخت ربات‌های متحرک، دید و ناوبری است که ربات را قادر می‌سازد تا جهان اطراف خود را ببیند، مسیری امن را در محیط خود برنامه‌ریزی و دنبال کند و وظایف خود را انجام دهد. در مؤسسه رباتیک کارنگی ملون، ما در حال بررسی این مشکلات به صورت مجزا و با ساختن سیستم‌های کامل هستیم. از سال 1980، ما مجموعه‌ای از ربات‌های سیار کوچک داخلی را توسعه داده‌ایم، برخی آزمایشی، و برخی دیگر برای کاربردهای عملی، تحقیقات ربات متحرک مستقل در فضای باز ما در سال 1984 آغاز شد و در شبکه پیاده‌روی دانشگاه با استفاده از یک وسیله نقلیه کوچک در فضای باز به نام Terregator حرکت می‌کرد. در سال 1985، با ظهور پروژه خودروهای زمینی خودمختار دارپا، ما یک ون کنترل شده با رایانه با حسگرها و محققان داخلی ساختیم. در پاییز 1987، ما توسعه یک سیاره‌نورد شش پا را آغاز کردیم.

Mobile robots are playing an increasingly important role in our world. Remotely operated vehicles are in everyday use for hazardous tasks such as charting and cleaning up hazardous waste spills, construction work of tunnels and high rise buildings, and underwater inspection of oil drilling platforms in the ocean. A whole host of further applications, however, beckons robots capable of autonomous operation without or with very little intervention of human operators. Such robots of the future will explore distant planets, map the ocean floor, study the flow of pollutants and carbon dioxide through our atmosphere and oceans, work in underground mines, and perform other jobs we cannot even imagine; perhaps even drive our cars and walk our dogs. The biggest technical obstacles to building mobile robots are vision and navigation-enabling a robot to see the world around it, to plan and follow a safe path through its environment, and to execute its tasks. At the Carnegie Mellon Robotics Institute, we are studying those problems both in isolation and by building complete systems. Since 1980, we have developed a series of small indoor mobile robots, some experimental, and others for practical applicationr Our outdoor autonomous mobile robot research started in 1984, navigating through the campus sidewalk network using a small outdoor vehicle called the Terregator. In 1985, with the advent of DARPA's Autonomous Land Vehicle Project, we constructed a computer controlled van with onboard sensors and researchers. In the fall of 1987, we began the development of a six-legged Planetary Rover.