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Auteur Sujet: Fil généraliste IA, robots, drones: Au delà de l'intelligence humaine  (Lu 45062 fois)

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titilapin2

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Re : Les Ptérodrones et l'entomoptère - les nouveaux drones martiens
« Réponse #15 le: 23 Octobre 2008 à 22:43:19 »

A Reciprocating Chemical Muscle (RCM) for  Micro Air Vehicle "Entomopter" Flight


ABSTRACT
Several enabling technologies are critical to the development of a micro air vehicle (µAV), including low-Reynolds number aerodynamics, navigation, propulsion, and energy storage. A number of these enabling technologies are plagued by non-scaling items such as antennas, whereas others are limited by the lack of volume to accommodate the levels of efficiency afforded by the present state-of-the-art. In particular, approaches to propulsion involving electric motors and stored electrochemical energy are limited in endurance by battery energy density. The energy stored in chemical reactions such as oxidation have the potential for much greater energy output per unit mass than current electric storage cell technology. Nontraditional propulsion schemes including an entomopter (flapping wing insect flight) using a novel reciprocating chemical muscle (RCM) for actuation hold promise for near-term developmental success. This paper describes the research and results to date, concentrating on insect flight paradigms using a chemically-actuated mechanical muscle for propulsion of a microAV. The techniques being explored are scalable to work as microelectromechanical systems (MEMS) implementations and have the potential for generating prime propulsion, directional control, and onboard power generation in a multimode vehicle capable of not only insect flight, but crawling (and swimming) behaviors within the same vehicle.

http://avdil.gtri.gatech.edu/RCM/RCM/Entomopter/AUVSI-97_EntomopterPaper.html

----------------------------------------------------------
 
RCM

The RCM or "Reciprocating Chemical Muscle" is a type of actuator that converts energy directly and efficiently from a chemical fuel into kinetic energy is a recent development that may make Entomopter flight possible on Micro Air Vehicles.

Most chemical fuels have a much higher energy density than can be obtained from even the best batteries so less space would be taken, and also less lift would have to be generated for the heavier load. This means almost continuous flight and operation because a light plastic fuel tank that can be refuelled in seconds can be used instead of batteries which have to be slowly recharged once flat.

Another bonus from this chemical muscle is that in the process of converting chemical energy to kinetic, electrical energy is also made which can obviously be used to power onboard systems. This will mean less weight to lift that would otherwise be taken by batteries, hence increasing flight time.

Click here to see a video of the RCM in action.

Below are pictures showing four generations of this RCM:

 
This is the first generation RCM, it was large and only had a max speed of 10Hz.


The Second Gen RCM was made much smaller and lighter but still generated a lot of force and could oscillate at twice the speed.

 
The third RCM was further reduced in size and demonstrated sufficient power and double the speed (70Hz) required to lift a 50gram entomopter.

 
The fourth came redesigned with twin reciprocating shafts mechanically phased to reduce a vibration problem that occurred in the 3rd

The final RCM is supposed to be 2.5x smaller than the latest incarnation.

It can be seen that this technology keeps getting smaller and better so applying such a device to even the smallest Entomopter Micro Air Vehicle may be possible.

http://people.bath.ac.uk/ju205/mav/rcm.html
 
« Modifié: 16 Juillet 2013 à 00:23:56 par katchina »
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titilapin2

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Re : Les Ptérodrones et l'entomoptère - les nouveaux drones martiens
« Réponse #16 le: 23 Octobre 2008 à 22:58:48 »

AEROSPACE SCIENCES & ELECTRONIC SYSTEMS

Flying into the Future
Miniature flying machines could help with warfare, agriculture and more.


By Amy Stone

 
IS IT A BIRD? A PLANE?

In the case of micro air vehicles -- tiny, self-piloted flying machines -- it's a little of both with some insect and robot characteristics thrown in. photo by Stanley Leary
 

Robert Michelson's entomopter uses a micropropellant fuel to generate an up and down motion, such as beating wings or scurrying feet.

While not quite able to leap over a building in a single bound, microflyers (as they are called at the Georgia Institute of Technology) will have some fairly astounding characteristics. Georgia Tech engineers envision that these six-inch machines will be able to fly to a target and feed back or retrieve information in a variety of forms, including visual, chemical and biologic.

Adding to their complexity, microflyers will be able to accomplish their tasks by themselves: they won't rely on humans to provide remote control.

"Microflyers need to be nimble, fearless, safe and survivable in order to be successful," says Dr. Samuel Blankenship, a principal research scientist at the Georgia Tech Research Institute (GTRI) and coordinator of the Georgia Tech Focused Research Program for Microflyers. "The range of applications for a self-piloted, multi-mode tiny machine is truly great."

As with many engineering marvels, the initial applications for the microflyers will be for the military. However, Blankenship sees civilians, such as police and fire officials, scientists and farmers, as the ultimate users of this technology.

As useful as these flyers may be in the future, there are some immediate problems that have to be solved before microflyers are a reality. For example:

 Size. "You can't just shrink a 747 proportionally down to six inches and expect it to fly," notes Blankenship. Wind, rain, and even air itself, pose different problems to a six-inch flyer than they do to a large jet.

 Autonomy. The smaller a system is, the more skittish it acts. Therefore humans -- especially if they are looking through a camera -- will not be able to react in time to control a machine this tiny. Proposed means of making the microflyer autonomous include using a geographic information system (GIS) to provide a map of the terrain or a global positioning system (GPS), which employs a satellite to map the location of the flyer. However, GIS can't include power lines or cars and GPS is useful only outdoors.

 Flight Controls. Traditional planes use weighty motors and hydraulic machinery to maneuver control surfaces in the wings and tail. Altered wing design and channelled exhaust may help provide control without extra weight and allow the small aircraft to fly under control at very low speeds not possible with conventional wings and control surfaces.

 Power Sources. Since a drop of gasoline has more energy potential than current batteries of the same size, early models will probably use fossil fuels. GTRI researchers have proposed a micropulse jet engine which is not as efficient as a traditional jet turbine engine, but is much simpler.

 Weight. All of the components, including the payload, must weigh less than about four ounces.

 
What Could Microflyers Do?

Kill harmful insects
Crawl or fly down smokestacks to measure emissions
Monitor concentrations of chemical spills
Look over the next hill in combat situations
Maneuver through buildings looking for survivors after a disaster
Fly spy missions, either outside or indoors
Measure ammonia concentration in agriculture
Track wild animal herds
Toys

 
To design a microflyer, Georgia Tech is drawing on expertise in aerodynamics, control systems, avionics, sensors, systems integration, electrical engineering and human factors. Tech has supplied initial funding to launch the project so that it will be ready to take off when the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) announces its funding opportunities.

Also, Georgia Tech has reached out to bring the best minds together on this project: It has partnered with other agencies, such as the Air Force Institute of Technology and the Institute of Defense Analyses, and sponsored a national conference in February 1997, which served as a catalyst for the field.


The First Step: Airborn Microflyers
The initial goal of the microflyer program is to design a machine that can take off, land and follow simple instructions while aloft.

Robert Englar, a principal research engineer at GTRI, is working on a fixed-wing model for the microflyer. By combining an altered wing design that has a rounded trailing edge and channelling the engine exhaust out of the wings through tiny slots, Englar's model employs what is known as the Coanda effect to greatly augment the wing's lift and control without any external moving parts. This results in an aircraft's ability to lift, land and turn, all at very low speeds without complex control devices.

"Traditional planes rely on fast wind speeds to generate lift over their wings and allow them to stay aloft. Our blown model will allow the microflyer to take off and land at much slower speeds and turn while airborne," explains Englar. "This would allow these very small aircraft to fly within buildings, for example."

To change directions, Englar's model uses fluidics devices to control the stream of exhaust. In simplified terms, to turn to the left, the amount of exhaust is increased out of the right wing or reduced from the left. To lift or lower the craft, the quantity of exhaust is manipulated. More exhaust exiting equally through both wings makes the aircraft fly much slower.


Stacking microchips and connecting them with light signals allow the chips to perform multiple functions in a small space. This technology may be used in micro air vehicles.   

Robert Michelson, also a GTRI principal research engineer, was inspired by insects for his design. He envisions the microflyer as a multi-mode vehicle -- capable of flying, crawling, and perhaps, swimming.

To fulfill that vision, he has developed a reciprocating chemical muscle (RCM) which uses a monopropellant fuel to generate a reciprocating, or up and down, motion, such as beating wings or scurrying feet. As an added plus, the RCM can generate electricity, which could be used to power sensors for directional or mission purposes.

Resembling a metallic wasp with about a 10-inch wingspan, his prototype (dubbed the entomopter in reference to its insect-like characteristics) flaps its wings as the fuel is injected into the body, enabling it to fly forward. Gas generated as a byproduct of the RCM can be used to change the lift on one wing or the other to allow the otherwise autonomic symmetric wing beating to result in "rolling" of the device so it can turn right or left.

"The next step is to shrink the RCM device down to bug size," says Michelson. "Near-future goals for this model include trimmed, or directed, flight; multi-mode locomotion; and sensors which will enable it to perform simple homing activities."

At such a small scale, every piece of the microflyer has to perform double, or even triple, duty. For example, a radio antenna could also be used as a stabilizer for navigation while the legs could double as receptacles for fuel storage and for adjusting the entomopter's weight and balance during flight. Michelson believes even a "self-consuming" system is possible, in which the microflyer would consume itself to generate energy as it flies. Alternatively, the RCM concept is even amenable to conversion of biomass into usable fuel reactions, so future entomopters may be able to "eat on the run" to extend their mission endurance.


The Next Step: Airborn Potential
 
To be useful machines, microflyers will have to carry payloads ranging from cameras to chemical sensors. Therefore, other scientists on the Georgia Tech team are examining how to make miniature sensor systems.

The prototype chemical and biologic sensors are basically small chips of glass with optical wave guides fabricated on their surfaces which can trap and manipulate light. On the most basic level, the sensor would have two channels: sensing and reference. When a laser beam is passed under the strips, the phase of the light contained in the guides is altered by the change in refractive index that occurs when the sensing channel interacts with the chemical or biological species it is designed to measure.

The information contained in the light is read after the laser beams passing under the sensing and reference channels are combined to generate a unique interference fringe pattern, which moves past a solid-state detector array in proportion to the phase change that has been caused by the sensing interaction.


 Reciprocating Chemical Muscle [RCM]-Driven Multimode Entomopter

"With this technology, you can design each sensing/reference pair to respond to a particular type of analyte. In some cases, it is possible to design a sensing channel that will respond uniquely to the analyte you want to detect, and in other cases, where unique sensing chemistry is not available, you can design multiple sensing/reference pairs on the same optical chip and use pattern-recognition techniques to sort out which analyte is being measured," explains Dr. Robert Schwerzel, a principal research scientist at GTRI. "We can put up to two dozen channels on a sensor chip to determine what the microflyer is flying through."

Already small (about 1 cm by 2 cm), the sensors will need to be further reduced for the microflyer. For example, the laser and detectors, which currently feed the information to circuit boards in laptop computers, are external to the sensors. Schwerzel and his colleagues, including Nile Hartman, who developed the original concept, and Dr. Dan Campbell, who has developed much of the sensing chemistry, are working on integrating all of these components, including the signal processing electronics, into one small unit.

"An important feature of these sensors is the ability to fabricate thin films of polymers, antibodies, or other chemical reagents on top of the waveguides. These thin films are the key to gathering chemical or biological information in a tiny space," says Schwerzel. "With these integrated-optic sensors, you can use chemical reactions, adsorption into polymers and other means to gather analytical information. Combined, these features make the integrated-optic sensors more specific and sensitive than other monitoring techniques."

A group of researchers in Georgia Tech's School of Electrical and Computer Engineering is working on other types of sensors -- those that would supply visual images and those necessary for communication.

The visual sensors could use active pixel arrays already used in the nose cones of missiles to allow for "real time" processing of images. The trick is, of course, to make the technology tiny enough.

"We're looking at the ultimate level of packaging the components for microflyers," says Dr. Joy Laskar, assistant professor of Electrical and Computer Engineering. "You can't buy these components off the shelf."

Additionally, Laskar and his colleagues are examining how to communicate with the microflyers once they are airborne, how to transfer information that the microflyer gathers and how to keep the information and communications secure -- an important consideration in wartime use.

Therefore, the microflyers won't use a standard cellular frequency band since that is easily jammed or crowded, but will use a higher frequency, which allows for a smaller antenna.


The Future

As the initial problems are solved, other specialists will begin work. Amy Mykityshyn, a researcher specializing in human factors, will work on the design of "human/machine interfaces." This area is important because even though the microflyers must operate autonomously after they have been given a task, humans must still play a large role in their missions, including:  Projected

Requirements for Microflyers

Size: less than six inches at largest point.
Weight: approximately four ounces.
Speed: up to 50 mph.
Range: up to 6.2 miles.
Price: less than $1000 per unit.
Sturdy: able to hold up in backpacks.
Use: easy, with minimal training.

 
 

 identifying tasks for the microflyers, such as specifying the mission objective and the information to be obtained;

 servicing the machines by providing logistics support in refueling and repair;

 receiving and interpreting the information obtained from the aircraft.

Helping to put together all the parts is Dr. Tom Collins, a senior research engineer in the Electronic Systems Laboratory.

"The integration of all the systems is important -- especially on such a small scale as the microflyer project," notes Collins.

"For example, if one person goes over the weight limit for a component, that weight has to come from someone else's project," continues Collins. "In industry, you'd parcel out weight limits and make people stick to them. However, that's harder to do in research since you're making it up as you go along."

In spite of the many challenges that remain in order to get a microflyer in the air, Blankenship, the project's coordinator, is optimistic.

"We hope to have a machine flying in three years," says Blankenship. "It will cost over $10 million to produce the prototype. We know we're pushing the envelope with this project. However, you have to reach high and employ the push/pull strategy: technical requirements push you to develop new technology and then technology pulls research along."

« Modifié: 16 Juillet 2013 à 00:27:38 par katchina »
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Nemo492

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Robotique : Big Dog, l’effrayant robot militaire
« Réponse #17 le: 30 Octobre 2008 à 17:00:39 »

Un projet suscité et financé par la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) avait fait une forte impression l'an dernier, le 'Big Dog' mis au point par Boston Dynamics.

Big Dog


Cette année les chercheurs devront proposer des produits encore plus maniables et davantage ciblés : un appel d'offres a été lancé par le Pentagone en septembre, en vue de développer des flottes de robots capables de rechercher, détecter, et pister des humains "rebelles" en situation "de cavale ou d'évasion".

Le cahier des charges a été publié sur le site web du SBIR (Small Business Innovation Research) du Ministère de la Défense. Le système de poursuite 'Multi-Robots' doit être piloté par un seul opérateur.

"Le principal objectif consistera à déterminer les mouvements de la flotte de robots dans l'environnement pour se donner les meilleures chances de localiser le sujet, tout en réduisant les risques de le manquer." Le Pentagone considère important que "le programme évite si possible que l'opérateur se trouve en contact avec le fugitif."
"Il sera nécessaire de mettre au point une série de capteurs capables de détecter à coup sûr la présence humaine, et ils devront être facilement montés sur de petites plateformes robotisées."
« Modifié: 09 Octobre 2015 à 16:21:12 par katchina »
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Re : La DARPA s'inspire de Robocop
« Réponse #18 le: 30 Octobre 2008 à 18:39:58 »

ça produit quand même beaucoup de bruit pour un appareil censé poursuivre un humain doté d'une oreille normalement fonctionnelle non ?
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Nemo492

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop
« Réponse #19 le: 30 Octobre 2008 à 18:43:53 »

C'était l'an dernier, envisagé pour accompagner les troupes et porter les charges...

"Cette année les chercheurs devront proposer des produits encore plus maniables..."
et certainement plus discrets.
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fbi2008

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop
« Réponse #20 le: 30 Octobre 2008 à 20:36:35 »

ils pourraient meme les lacher en cas de troubles à l'ordre public si la crise financière s'accentue aux states
dans un post d'anakin néo j'avais lu meme que différents camps étaient fin prets pour acceullir les dissidents
si ça se passe après l'élection d'obama ça rendra très difficile sa présidence sauf si le timing est beaucoup plus proche avant janvier 2009 date de sa prise de fonction
je sens qu'on va passer de belles fetes de noel
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B-h-r

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop
« Réponse #21 le: 30 Octobre 2008 à 22:22:17 »

il était présenté (en silencieux) dans l'émission sciences X des frères Bogdanof (vous vous rappellez de Temps X ?).

y avait aussi un passage sur les exosquelettes.

très intéressant.
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freddy

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Documentaire qui parle des Idrones
« Réponse #22 le: 31 Octobre 2008 à 00:58:20 »

http://www.smptechnologies.fr/accueil.php

C'est la fameuse société qui importe le Taser et qui a aussi des drones à son catalogue http://www.idrone.fr/

voici ce qu'on peut lire sur leur site:


SMP TECHNOLOGIES est une société Française spécialisée dans les technologies permettant de « sauver des vies ».
Pour cela nous cherchions un produit simple et efficace capable de répondre à de nombreux besoins comme la surveillance de lieux sensibles, la reconnaissance ou l'observation de zones pour les forces de l’ordre, la recherche de personnes disparues, la détection de feu de forêts...

C’est ainsi que nous vous avons eu l’idée de concevoir et de réaliser l’idrone.


L’ IDRONE est un drone entièrement autonome capable de décoller, de suivre un plan de vol et d’atterrir sans aucune intervention humaine. Selon la mission différentes caméras peuvent être mises en place (caméra diurne, nocturne, thermique).

 
Les points forts de l' IDRONE sont nombreux :

    * Vol autonome grâce au GPS intégré
    * Vol statique et géostationnaire
    * Moteurs électriques silencieux
    * Vidéo et télémesure transmises en temps réel sur une station sol ou un ordinateur
    * Possibilité d’interrompre à tout moment le vol automatique pour passer en vol manuel puis de reprendre le vol automatique
    * Programmes de sécurité en cas de perte du signal GPS ou en cas de batterie faible

 
Ses caractéristiques techniques en font un outil d’une grande polyvalence :

    * Reconnaissance de lieu avant intervention des forces de l’ordre
    * Surveillance de lieux sensibles
    * Détection d’individu à travers les fenêtres
    * Recherche de personnes perdues ou accidentées
    * Localisation de départ de feu
« Modifié: 31 Octobre 2008 à 01:01:00 par Nemo492 »
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Si vous n'êtes pas vigilants, les médias arriveront à vous faire détester les gens opprimés et aimer ceux qui les oppriment.

Malcolm X

Nemo492

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop + Idrones
« Réponse #23 le: 31 Octobre 2008 à 01:05:45 »

Suite du 1er article de ce fil :

Une solution en partie concurrente a été élaborée en France au début de l'année. A l'époque, l'AFP avait titré : "Il pourrait être le nouvel allié de la police. Taser France a effectué en février une démonstration de vol d'un drone de type "Quadri France".



Automatisé pour la surveillance de sites sensibles, ce drone peut embarquer un appareil photo, une caméra et un pistolet taser utilisant des projectiles électroniques non létaux. Il devrait être expérimenté par la police au cours de l'année 2009."
L'appareil télécommandé depuis le sol est pratiquement silencieux. Il est doté de caméras thermiques à 360° et peut repérer une variation de température de 5 degrés à 235 mètres de hauteur.

Vainqueur des Big Brother Awards, "l'engin fournit la position GPS de l'objectif, zoome et transmet les images au central". L'idée avait germé dans la tête d'Antoine Di Zazzo, importateur du Taser en France, qui s'est fait aider par l'ingénieur Jean-Louis Naudin. "Il a la capacité de lire les plaques d'immatriculation pour optimiser la traque des chauffards. Ce redoutable mouchard, sensible à la moindre fumée, pourrait aussi survoler les cités en cas de violences urbaines. (...) Les concepteurs se rendront le 20 mai 2008 dans le désert du Nevada, afin de mener des tests avec le Pentagone. Objectif : embarquer des poudres ou des gaz hilarants qui seraient largués sur des émeutiers..."

http://bigbrotherawards.eu.org/Les-drones-ELSA-et-Quadri-France.html?id_document=179
http://jnaudin.free.fr/



Un site web américain a révélé que le projet pourrait adopter la forme d'une soucoupe : "Une 'mini soucoupe volante' sera capable d'envoyer des salves foudroyantes qui tomberont du ciel. Envoyer des charges de Taser depuis une plate-forme volante ? C'est une idée de dingue."

http://gizmodo.com/gadgets/shocking-development/taser-flying-saucer-drone-on-the-way-326876.php
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Crapulax75

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop + Idrones
« Réponse #24 le: 31 Octobre 2008 à 04:52:12 »

Salut à vous tous,

Je viens à peine de lire ce post et voilà que je tombe sur un nom connu: Jean-Louis Naudin. ???
N'est-ce-pas lui qui travaille sur les systèmes à énergie libre?
Aurait-il changé son fusil d'épaule, attiré par le discours sécuritaire des gens "d'en haut" ?  :-\

Si quelqu'un peut éclairer ma lanterne car je ne suis qu'un pôvre naïf... ::) et je ne suis plus
l'affaire depuis déjà longtemps.

Aller, je vais me coucher car il est tard pour moi.
Bien à vous tous et regardez bien le ciel il pourrait vous tomber dessus quelques pêts gazeux...
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jerome

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop + Idrones
« Réponse #25 le: 31 Octobre 2008 à 07:10:10 »

@ Crapulax : une partie de la réponse ...

  http://www.jp-petit.org/nouv_f/naudin/naudin.htm

Mais le mieux est de googler sur JLNaudin !
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Diouf

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop + Idrones
« Réponse #26 le: 31 Octobre 2008 à 09:39:38 »

Merci Jérome de l'article, oui, c'est décevant.
Il semble bien que tous les chercheurs en énergie
libre et autres se retrouvent sous l'emprise de
l'armée pour ne pas dire du Pentagone. C'est
ça ou recherche impossible ou non aboutie.

Et comme toujours, le nouveautés sont présentées comme étant la panacée pour améliorer notre quotidien, style retrouver une personne disparue.
Quoiqu'ici, ils annoncent la couleur direct !
Et l'armée ne ternit pas son image envers les citoyens en ne faisant que se servir de l'ingéniosité civile puisque ce sont des entrepreneurs privés qui inventent et conçoivent.  Brrr...
« Modifié: 31 Octobre 2008 à 09:47:26 par Diouf »
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GzU

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop + Idrones
« Réponse #27 le: 31 Octobre 2008 à 13:59:13 »

Comment reconnaitre une personne hostile, le robot va jusqu'à l'analyse et peux savoir si l'individu est armé?Je dois dire que là ça me fait un peu peur, on se croirait déjà propulsé science-fiction film attaque des robots...Qui a dit que la science fiction était la science de demain.Jules verne, arthur clarke et pleins d'autres, ce sont des visionnaires!
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Nemo492

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop + Idrones
« Réponse #28 le: 31 Octobre 2008 à 14:09:24 »

Le nouveau dispositif de détection des comportements
par webcam n'a pas été évoqué, mais il existe.
Un autre est à l'étude, qui dans une foule permet de repérer
les personnes qui sont mal à l'aise, et pourraient cacher qlqchose.
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Flatron

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Re : La DARPA s'inspire de Robocop + Idrones
« Réponse #29 le: 31 Octobre 2008 à 14:46:22 »

Citer

Le Pentagone considère important que “le programme évite si possible que l’opérateur se trouve en contact avec le fugitif. Il sera nécessaire de mettre au point une série de capteurs capables de détecter à coup sûr la présence humaine, et ils devront être facilement montés sur de petites plateformes robotisées.”

Voilà qui me fait pense aussi à ce film : Planète Hurlante

Les hommes sont coincés par des machines qui ont pris le pouvoir et les empêche de sortir de leur "prison". Encore adapté d'une nouvelle de Philp. K.Dick (blade runner et Total recall)

Screamers
« Modifié: 09 Octobre 2015 à 16:22:05 par katchina »
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