Rozwinięto Mobilny System Dokujący dla Autonomicznych Podwodnych Pojazdów

Dziedzina robotyki podwodnej w ostatnim czasie odnotowała imponujący postęp. Już w zeszłym miesiącu inżynierowie zademonstrowali robota przypominającego kałamarnicę do eksploracji podwodnej. Teraz kolejny zespół inżynierów z Uniwersytetu Purdue opracował mobilny system dokujący dla autonomicznych podwodnych pojazdów (AUV). Ten ostatni rozwój może pomóc w poprawie eksploracji podwodnej przy użyciu takich pojazdów.

Badania zostały opublikowane w IEEE, pod tytułem „Collaborative Mission Planning for Long-Term Operation Considering Energy Limitations.”

Podwodne roboty są również przydatne w misjach poszukiwawczo-ratowniczych i badaniach środowiskowych. Jednak jednym z ich wad jest to, że roboty muszą wrócić do bazy, aby naładować baterie i przesłać dane. Nie jest to możliwe, jeśli AUV ma się wybrać głęboko w nieznane wody.

Zespół nie zatrzymał się na wodach oceanu, ale zbadał również adaptację systemu dokującego dla jezior pozaziemskich na innych planetach.

Nina Mahmoudian jest profesorem nadzwyczajnym inżynierii mechanicznej.

„Moje badania koncentrują się na trwałej pracy robotów w trudnych środowiskach”, powiedziała Mahmoudian. „I nie ma bardziej wymagającego środowiska niż pod wodą”.

Jednym z obecnych ograniczeń robotów morskich jest to, że po zanurzeniu w wodzie nie mogą już transmitować i odbierać sygnałów radiowych, takich jak dane GPS. Jednym ze sposobów na rozwiązanie tego problemu jest komunikacja akustyczna, ale jest ona znacznie mniej niezawodna i trudniejsza. Trudność ta wzrasta wraz z dłuższymi transmisjami, co powoduje, że roboty podwodne mają ograniczony zasięg działania.

„Typowo te roboty wykonują zaplanowaną trasę pod wodą”, powiedziała Mahmoudian. „Następnie wychodzą na powierzchnię i wysyłają sygnał, aby zostać odebranymi. Ludzie muszą wyjść, odebrać robota, pobrać dane, naładować baterię, a następnie wysłać go z powrotem. To bardzo kosztowne i ogranicza czas, w którym te roboty mogą wykonywać swoje zadania”.

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

Mobilna Stacja Dokująca

To właśnie dlatego Mahmoudian opracowała mobilną stację dokującą, która pozwala robotom na powrót do eksploracji bez konieczności interwencji ludzkiej.

„A co, jeśli mielibyśmy wiele doków, które również byłyby mobilne i autonomiczne”, kontynuowała Mahmoudian. „Roboty i doki mogłyby koordynować się ze sobą, aby naładować baterie i przesłać dane, a następnie wrócić do eksploracji bez konieczności interwencji ludzkiej. Opracowaliśmy algorytmy, aby zoptymalizować te trasy, aby uzyskać optymalne wykorzystanie tych robotów”.

„Kluczowe jest to, że stacja dokująca jest przenośna”, powiedziała. „Może być wdrożona w stałej lokalizacji, ale może być również wdrożona na autonomicznych pojazdach powierzchniowych lub nawet na innych autonomicznych podwodnych pojazdach. I jest zaprojektowana, aby być niezależną od platformy, więc może być wykorzystywana z dowolnym AUV. Sprzęt i oprogramowanie pracują razem”.

Mahmoudian uważa, że ta technologia może się rozprzestrzenić poza świat podwodny.

„Ten system może być wykorzystywany wszędzie”, powiedziała. „Roboty na lądzie, w powietrzu lub na morzu będą mogły działać nieograniczenie. Roboty poszukiwawczo-ratownicze będą mogły eksplorować znacznie szersze obszary. Będą wchodzić do Arktyki i badać skutki zmian klimatycznych. Będą nawet wchodzić w przestrzeń kosmiczną”.