Μομπάιλ Στάθμη Δοκιμών για Αυτόνομες Υπερυδρικές Οχήματα

Το πεδίο της υποβρύχιας ρομποτικής έχει κάνει εντυπωσιακή πρόοδο τελευταία. Μόλις τον προηγούμενο μήνα, μηχανικοί επέδειξαν ένα ρομποτικό καλαμάρι για υποβρύχια εξερεύνηση. Τώρα, μια άλλη ομάδα μηχανικών στο Πανεπιστήμιο Purdue έχει αναπτύξει ένα мобाइल σύστημα δόκینگ για αυτόνομες υποβρύχιες οχήματα (AUVs). Αυτή η πρόσφατη ανάπτυξη μπορεί να βοηθήσει στην βελτίωση της υποβρύχιας εξερεύνησης με τέτοια οχήματα.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο IEEE, με τίτλο “Συνεργατικός Σχεδιασμός Αποστολής για Μακροχρόνια Λειτουργία με Λήψη Ενεργειακών Περιορισμών”.

Τα υποβρύχια ρομποτικά είναι επίσης χρήσιμα για αποστολές έρευνας και διάσωσης και περιβαλλοντικές μελέτες. Ωστόσο, ένα από τα μειονεκτήματά τους είναι ότι τα ρομποτικά πρέπει να επιστρέψουν ολόκληρα στο βάση για να επαναφορτιστούν και να μεταφορτωθούν δεδομένα. Αυτό δεν είναι εφικτό αν ένα AUV πρόκειται να εξερευνήσει βαθιά σε άγνωστα νερά.

Η ομάδα δεν σταμάτησε στα ωκεάνια νερά, αλλά εξέτασε τη προσαρμογή του συστήματος δόκینگ για εξωγήινες λίμνες σε άλλους πλανήτες.

Η Νίνα Μαχμουντιάν είναι αναπληρώτρια καθηγήτρια μηχανολογικής μηχανικής.

«Η έρευνά μου εστιάζει στην επιμονή λειτουργίας των ρομποτικών σε απαιτητικά περιβάλλοντα», είπε η Μαχμουντιάν. «Και δεν υπάρχει πιο απαιτητικό περιβάλλον από το υποβρύχιο».

Ένα από τα τρέχοντα περιορισμοί με τα θαλάσσια ρομποτικά είναι ότι όταν βυθίζονται στο νερό, δεν μπορούν να μεταδώσουν και να λάβουν ραδιοσигνάλια όπως δεδομένα GPS. Ένας τρόπος για να γυρίσουμε γύρω από αυτό είναι η ακουστική επικοινωνία, αλλά είναι πολύ λιγότερο αξιόπιστη και πιο δύσκολη. Η δυσκολία αυξάνεται με ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις μετάδοσης, καθιστώντας τα υποβρύχια ρομποτικά περιορισμένα στην εμβέλειά τους.

«Τypικά αυτά τα ρομποτικά εκτελούν ένα προγραμματισμένο πρόγραμμα υποβρύχια», είπε η Μαχμουντιάν. «Στη συνέχεια, έρχονται στην επιφάνεια και στέλνουν ένα σήμα για να ανακτηθούν. Οι άνθρωποι πρέπει να βγουν, να ανακτήσουν το ρομποτικό, να πάρουν τα δεδομένα, να επαναφορτίσουν τη μπαταρία και στη συνέχεια να το στείλουν πίσω. Αυτό είναι πολύ ακριβό και περιορίζει το χρόνο που αυτά τα ρομποτικά μπορούν να εκτελούν τις εργασίες τους».

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

Μομπάιλ Στάθμη Δοκιμών

Αυτό είναι το λόγο για τον οποίο η Μαχμουντιάν ανέπτυξε μια мобाइल στάθμη δόκینگ που επιτρέπει στα ρομποτικά να επιστρέψουν στην εξερεύνηση από μόνα τους.

«Και τι αν είχαμε πολλαπλά δόκια, τα οποία ήταν επίσης мобाइल και αυτόνομα», συνέχισε η Μαχμουντιάν. «Τα ρομποτικά και τα δόκια θα μπορούσαν να συντονιστούν μεταξύ τους, ώστε να μπορέσουν να επαναφορτιστούν και να μεταφορτωθούν τα δεδομένα τους, και στη συνέχεια να επιστρέψουν στην εξερεύνηση, χωρίς την ανάγκη για ανθρώπινη παρέμβαση. Έχουμε αναπτύξει τους αλγόριθμους για να μεγιστοποιήσουμε αυτές τις τροχιές, ώστε να πάρουμε την βέλτιστη χρήση αυτών των ρομποτικών».

«Τι είναι κλειδί είναι ότι η στάθμη δόκینگ είναι φορητή», είπε. «Μπορεί να αναπτυχθεί σε μια σταθερή τοποθεσία, αλλά μπορεί επίσης να αναπτυχθεί σε αυτόνομες επιφανειακές οχήματα ή ακόμη και σε άλλα αυτόνομα υποβρύχια οχήματα. Και έχει σχεδιαστεί για να είναι αδιάκριτο, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιοδήποτε AUV. Το υλικό και το λογισμικό δουλεύουν χέρι-χέρι».

Η Μαχμουντιάν πιστεύει ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να εξαπλωθεί πολύ πέρα από τον υποβρύχιο κόσμο.

«Αυτό το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί οπουδήποτε», είπε. «Ρομποτικά στη στεριά, στον αέρα ή στη θάλασσα θα μπορούν να λειτουργούν απεριόριστα. Ρομποτικά έρευνας και διάσωσης θα μπορούν να εξερευνήσουν πολύ μεγαλύτερες περιοχές. Θα πάνε στην Αρκτική και θα εξερευνήσουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Θα πάνε ακόμη και στο διάστημα».