Mobilní dokovací systém vyvinutý pro autonomní podvodní vozidla

Obor podvodní robotiky činí poslední dobou úžasné pokroky. Předchozí měsíc inženýři demonstrovali červ-like robota pro podvodní průzkum. Nyní další tým inženýrů z Purdue University vyvinul mobilní dokovací systém pro autonomní podvodní vozidla (AUV). Tento nedávný vývoj může pomoci zlepšit podvodní průzkum pomocí těchto vozidel. 

Výzkum byl zveřejněn v IEEE, s názvem “Collaborative Mission Planning for Long-Term Operation Considering Energy Limitations.” 

Podvodní roboti jsou také užiteční pro mise hledání 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 vydá hluboko do neznámých vod. 

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

Nina Mahmoudian je asociativní profesorka mechanického inženýrství.

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

Jedna z aktuálních limitací s mořskými roboty je, že jednou se ponoří do vody, již nemohou přenášet a přijímat rádiové signály, jako jsou GPS data. Jeden způsob, jak toho dosáhnout, je akustická komunikace, ale je daleko méně spolehlivá a obtížnější. Obtížnost se zvyšuje s delšími rozsahy přenosů, což činí podvodní roboty omezené ve svém rozsahu operace.

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

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

Mobilní dokovací stanice

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

“A co kdybychom měli více doků, které by byly také mobilní a autonomní,” pokračovala Mahmoudian. “Roboty a doky by mohly koordinovat spolu, aby se mohly dobít a nahrát data, a pak se vrátit zpět k pokračování průzkumu, bez potřeby lidského zásahu. Vyvinuli jsme algoritmy, abychom maximalizovali tyto trajektorie, abychom získali optimální využití těchto robotů.” 

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

Mahmoudian věří, že tato technologie může 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 hledání a záchrany budou moci prozkoumat mnohem širší oblasti. Budou jít do Arktidy a prozkoumat účinky klimatických změn. Budou dokonce jít do vesmíru.”