Sistema de Docking Móvel Desenvolvido para Veículos Subaquáticos Autônomos

O campo da robótica subaquática tem feito progressos impressionantes recentemente. Há apenas um mês, engenheiros demonstraram um robô semelhante a um lula para exploração subaquática. Agora, outra equipe de engenheiros da Universidade Purdue desenvolveu um sistema de docking móvel para veículos subaquáticos autônomos (AUVs). Esse desenvolvimento recente pode ajudar a melhorar a exploração subaquática com esses veículos. 

A pesquisa foi publicada em IEEE, intitulada “Planejamento de Missão Colaborativa para Operação de Longo Prazo Considerando Limitações de Energia.” 

Os robôs subaquáticos também são úteis para missões de busca e resgate e estudos ambientais. No entanto, uma de suas desvantagens é que os robôs são obrigados a retornar à base para recarregar e enviar dados. Isso não é viável se um AUV for aventurar-se em águas desconhecidas. 

A equipe não parou nas águas oceânicas, mas explorou adaptar o sistema de docking para lagos extraterrestres em outros planetas. 

Nina Mahmoudian é professora associada de engenharia mecânica.

“Minha pesquisa se concentra na operação persistente de robôs em ambientes desafiadores”, disse Mahmoudian. ”E não há ambiente mais desafiador do que o subaquático.”

Uma das limitações atuais com robôs marinhos é que, uma vez submersos em água, eles não podem mais transmitir e receber sinais de rádio, como dados de GPS. Uma forma de contornar isso é a comunicação acústica, mas é muito menos confiável e mais difícil. A dificuldade aumenta com transmissões de maior alcance, tornando os robôs subaquáticos limitados em seu alcance de operação.

“Normalmente, esses robôs executam um itinerário pré-planejado subaquático”, disse Mahmoudian. “Em seguida, eles vêm à superfície e enviam um sinal para ser recuperados. Os humanos têm que ir lá, recuperar o robô, obter os dados, recarregar a bateria e, em seguida, enviá-lo de volta. Isso é muito caro e limita a quantidade de tempo que esses robôs podem realizar suas tarefas.”

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Estação de Docking Móvel

É por isso que Mahmoudian desenvolveu uma estação de docking móvel que permite que os robôs retornem à exploração por conta própria. 

“E se tivéssemos várias docas, que também fossem móveis e autônomas”, continuou Mahmoudian. “Os robôs e as docas poderiam se coordenar entre si, para que pudessem recarregar e enviar seus dados, e, em seguida, voltar a explorar, sem a necessidade de intervenção humana. Desenvolvemos algoritmos para maximizar essas trajetórias, para que obtenhamos o uso ótimo desses robôs.” 

“O que é fundamental é que a estação de docking é portátil”, disse ela. “Ela pode ser implantada em uma localização estacionária, mas também pode ser implantada em veículos de superfície autônomos ou até em outros veículos subaquáticos autônomos. E é projetada para ser agnóstica de plataforma, para que possa ser utilizada com qualquer AUV. O hardware e o software trabalham em conjunto.”

Mahmoudian acredita que essa tecnologia pode se espalhar muito além do mundo subaquático. 

“Esse sistema pode ser usado em qualquer lugar”, disse ela. “Robôs em terra, ar ou mar poderão operar indefinidamente. Robôs de busca e resgate poderão explorar áreas muito mais amplas. Eles irão ao Ártico e explorarão os efeitos das mudanças climáticas. Eles até irão ao espaço.”