Föreställ dig ett litet team från amerikansk specialstyrka som utför hemliga operationer i ett fientligt territorium. Uppdraget kräver att laget är begränsad i storlek, men kan bära omfattande utrustning, både explosivt och inert, för att utföra uppdraget. Vad gör det här laget så unikt? Den består av både soldater och robotar som gruppmedlemmar.

Den unika teammedlemmen i gruppen är benförflyttning och rörelseanpassning, eller LLAMA, ett autonomt fyrdubblat mobilitetsforskningsplattformssystem mönstrat efter en brukshund och liknande djur. Forskare designade den för att fungera tillsammans med soldater, lätta på den fysiska arbetsbelastningen, och öka rörligheten, skydd och dödlighet.

Systemet är helt elektriskt och har högt vridmoment och algoritmer för avancerad perception, intelligens och kontroll för autonomi och teaming. Roboten är designad för rörlighet i strukturerade och ostrukturerade miljöer – vilket innebär att den kan gå dit avmonterade soldater går – oavsett om det är tuff terräng eller gå i trappor.

Plattformens beredskap är beroende av dess uppdrag. Till exempel, ett logistikuppdrag kan vara klart inom de närmaste fem åren eller mindre, men ett mer komplext uppdrag som kräver en högre nivå av autonomi som ännu inte existerar och som kommer att ha en längre utvecklingstid, sa tjänstemän.

U.S. Army Combat Capabilities Development Commands Army Research Laboratory utvecklade roboten som en del av sin Robotics Collaborative Technology Alliance, känd som RCTA. Forskare sa att det är förkroppsligandet av programmets forskningsinsatser inom området framsteg inom autonom terrängmobilitet och forskning för att övergå robotar från verktyg till lagkamrater för soldater.

Armén kommer att visa upp LLAMA vid ett evenemang den 17 oktober på National Robotics Engineering Center-anläggningen vid Carnegie Mellon University i Pittsburgh.

Nästan 60 forskare och ingenjörer från mer än ett dussin företag och universitet samarbetade i experiment med en ensemble av multifunktionella autonoma system under ett storskaligt experimentevenemang tidigare i somras på Camp Lejeune, Norra Carolina. Baserat på resultat från den händelsen, forskare vill förbättra LLAMAs mobilitet inför oktoberevenemanget.

I början av RCTA, det fanns några traditionella robotforskningsplattformar med hjul/spår, förklarade ARL-ingenjören Jason Pusey; dock, Pusey dessa plattformar saknade förmågan att följa en soldat i ett uppdrag inomhus och utomhus. Det senaste inom avkänning, datoranvändning, strömförsörjning och manövrering har avancerat till en nivå som gör avancerade förflyttningsplattformar med ben nu möjliga, åtminstone ett livskraftigt forskningsverktyg.

Framsteg inom maskininlärning har, över tid, visat löfte om att designa robusta perceptionssystem för mobila robotar som kan navigera bland rörliga fotgängare med smidighet, samtidigt som man upprätthåller medvetenheten om förekomsten av särskilda element i miljön, sa Pusey.

"Just nu, LLAMA har tre frihetsgrader per ben, ", sa han. "Vi gjorde tre frihetsgrader per sträcka så att vi kan få en stor arbetsyta som gör att plattformen kan vara smidig nog att ta sig över rimligt komplex terräng."

Pusey har varit involverad i RCTA sedan starten 2009.

"Plattformen har inte bara mobilitetsmöjligheter, det inkluderar också perception och intelligens, ", sa han. "Denna plattformen försökte kulminera en massa olika teknologier inom RCTA för att integrera dem till en plattform som vi faktiskt kan visa för att föra fram de långtgående målen att kombinera allt detta till en unik intelligent plattform för Soldat."

Genom design och forskning, det samarbetsteamet undersöker nu sätt att efterlikna vinthundarnas rörelser, geparder och liknande djur för att se hur de använder sina ryggar för att driva sig själva framåt.

Arméledd grundforskning, som framgår av RCTA, har resulterat i avancerad vetenskap inom fyra kritiska områden av markstridsrobotik som påverkar hur amerikanska krigskämpar ser, tror, flytta och team, sa forskare.

"Det fanns ingen robust modell för autonomi i armén eller i allmänna tillämpningar före RCTA, " sa Dr Stuart Young, forskningssamarbete. "Genom detta forskningsprogram ökar vi soldaternas förmåga att få tillgång till information som behövs för att slutföra uppdrag."