Mobilní Dockovací Systém Vyvinut Pro Autonomní Podvodní Vozidla

Obor podvodní robotiky zaznamenal v poslední době působivý pokrok. Předchozí měsíc inženýři demonstrovali červ-like robota pro podvodní průzkum. Nyní další tým inženýrů z Purdue University vyvinul mobilní dockovací systém pro autonomní podvodní vozidla (AUV). Tento nedávný vývoj může pomoci zlepšit podvodní průzkum pomocí těchto vozidel.

Výzkum byl zveřejněn v IEEE, nazvaný “Kolaborativní plánování mise pro dlouhodobou operaci s ohledem na energetické omezení.”

Podvodní roboti jsou také užiteční pro mise vyhledávání a záchrany a environmentální studie. Nicméně, jedna z jejich nevýhod je, že roboti musí vrátit všechny cesty zpět do základny, aby se dobily a nahráli data. To není proveditelné, pokud se AUV chce vydat hluboko do neznámých vod.

Tým se nezastavil u oceánských vod, ale prozkoumal adaptaci dockovacího systému pro mimozemské jezera na jiných planetách.

Nina Mahmoudian je docentka mechanického inženýrství.

“Mé výzkumné zájmy se soustředí na trvalou operaci robotů v náročných prostředích,” řekla Mahmoudian. ”A není žádný náročnější prostředí než podvodní.”

Jednou z aktuálních limitací mariních robotů je, že jednou se ponoří do vody, nemohou již přenášet a přijímat rádiové signály, jako jsou GPS data. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je akustická komunikace, ale je mnohem méně spolehlivá a obtížnější. Obtížnost se zvyšuje s ještě delšími rozsahy přenosů, což činí podvodní roboty omezenými ve svém rozsahu operace.

“Typicky tyto roboty provádějí předem naplánovanou trasu pod vodou,” řekla Mahmoudian. “Pak se vrátí na povrch a pošlou signál, aby byly vyzvednuty. Lidé musí jít ven, vyzvednout robota, získat data, dobít baterii a pak ho poslat zpět. To je velmi drahé a omezuje dobu, po kterou mohou tyto roboty provádět své úkoly.”

https://www.youtube.com/watch?v=_kS0_-qc_r0&_ga=2.99992349.282287155.1601990769-129101217.1578788059

Mobilní Dockovací Stanice

To je důvod, proč Mahmoudian vytvořila mobilní dockovací stanici, která umožňuje robotům vrátit se k průzkumu sami.

“A co kdybychom měli více doků, které byly také mobilní a autonomní,” pokračovala Mahmoudian. “Roboti a doky by mohli koordinovat mezi sebou, aby se mohli dobít a nahrát svá data, a pak se vrátit zpět, aby pokračovali v průzkumu, bez potřeby lidského zásahu. Vyvinuli jsme algoritmy, aby se maximalizovaly tyto trajektorie, aby se získalo optimální využití těchto robotů.”

“Co je klíčové, je, že dockovací stanice je přenosná,” řekla. “Může být nasazena v pevné lokalitě, ale může být také nasazena na autonomních povrchových vozidlech nebo dokonce na jiných autonomních podvodních vozidlech. A je navržena tak, aby byla platformově nezávislá, aby mohla být využita s jakýmkoli AUV. Hardware a software pracují ruku v ruce.”

Mahmoudian věří, že tato technologie by se mohla rozšířit daleko za podvodní svět.

“Tento systém může být použit kdekoli,” řekla. “Roboti na zemi, ve vzduchu nebo na moři budou moci operovat neomezeně. Roboti pro vyhledávání a záchrany budou moci prozkoumat mnohem širší oblasti. Budou jít do Arktidy a prozkoumat účinky změny klimatu. Budou dokonce jít do vesmíru.”