Sistema di Docking Mobile Sviluppato per Veicoli Subacquei Autonomi

Il campo della robotica subacquea ha fatto notevoli progressi di recente. Solo lo scorso mese, gli ingegneri hanno dimostrato un robot simile a una piovra per l’esplorazione subacquea. Ora, un’altra squadra di ingegneri dell’Università di Purdue ha sviluppato un sistema di docking mobile per veicoli subacquei autonomi (AUV). Questo sviluppo recente può aiutare a migliorare l’esplorazione subacquea con tali veicoli.

La ricerca è stata pubblicata su IEEE, intitolata “Collaborative Mission Planning for Long-Term Operation Considering Energy Limitations.”

I robot subacquei sono anche utili per le missioni di ricerca e salvataggio e per gli studi ambientali. Tuttavia, uno dei loro svantaggi è che i robot devono tornare alla base per ricaricare e caricare i dati. Ciò non è fattibile se un AUV deve addentrarsi in acque sconosciute.

La squadra non si è fermata alle acque oceaniche, ma ha esplorato l’adattamento del sistema di docking per laghi extraterrestri su altri pianeti.

Nina Mahmoudian è professore associato di ingegneria meccanica.

“La mia ricerca si concentra sull’operazione persistente dei robot in ambienti difficili”, ha detto Mahmoudian. “E non c’è ambiente più difficile di quello subacqueo”.

Una delle limitazioni attuali con i robot marini è che una volta immersi in acqua, non possono più trasmettere e ricevere segnali radio come i dati GPS. Un modo per superare questo limite è la comunicazione acustica, ma è molto meno affidabile e più difficile. La difficoltà aumenta con trasmissioni a lungo raggio, rendendo i robot subacquei limitati nella loro portata di operazione.

“Di solito questi robot eseguono un itinerario pre-pianificato sott’acqua”, ha detto Mahmoudian. “Poi vengono in superficie e inviano un segnale per essere recuperati. Gli esseri umani devono uscire, recuperare il robot, ottenere i dati, ricaricare la batteria e poi inviarlo di nuovo. Ciò è molto costoso e limita il tempo che questi robot possono eseguire i loro compiti”.

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Stazione di Docking Mobile

È per questo che Mahmoudian ha sviluppato una stazione di docking mobile che consente ai robot di tornare all’esplorazione da soli.

“E se avessimo più dock, che fossero anche mobili e autonomi”, ha continuato Mahmoudian. “I robot e i dock potrebbero coordinarsi tra loro, in modo da poter ricaricare e caricare i loro dati, e poi tornare a esplorare, senza la necessità di intervento umano. Abbiamo sviluppato gli algoritmi per massimizzare queste traiettorie, in modo da ottenere l’uso ottimale di questi robot”.

“Ciò che è fondamentale è che la stazione di docking sia portatile”, ha detto. “Può essere deployata in una posizione stazionaria, ma può anche essere deployata su veicoli di superficie autonomi o addirittura su altri veicoli subacquei autonomi. E è progettata per essere agnostica della piattaforma, in modo da poter essere utilizzata con qualsiasi AUV. L’hardware e il software lavorano insieme”.

Mahmoudian crede che questa tecnologia possa diffondersi ben oltre il mondo subacqueo.

“Questo sistema può essere utilizzato ovunque”, ha detto. “I robot sulla terra, in aria o in mare saranno in grado di operare indefinitamente. I robot di ricerca e salvataggio saranno in grado di esplorare aree molto più ampie. Andranno nell’Artico e esploreranno gli effetti del cambiamento climatico. Andranno addirittura nello spazio”.