Розроблена мобільна докувальна станція для автономних підводних апаратів

Область підводної робототехніки останнім часом робить вражаючі кроки вперед. Ще місяць тому інженери продемонстрували робота, подібного до кальмара, для підводного дослідження. Тепер інша команда інженерів з Університету Пердью розробила мобільну докувальну систему для автономних підводних апаратів (АПА). Ця остання розробка може допомогти покращити підводне дослідження за допомогою таких апаратів.

Дослідження було опубліковано в IEEE, під назвою “Колективне планування місій для довготривалої роботи з урахуванням обмежень енергії.”

Підводні роботи також корисні для пошуково-рятувальних місій та екологічних досліджень. Однак одним з їхніх недоліків є те, що роботам потрібно повернутися до бази, щоб перезарядитися та завантажити дані. Це не можливо, якщо АПА має вирушити у глибину невідомих вод.

Команда не зупинилася на океанських водах, а також дослідила можливість адаптації докувальної системи для позаземних озер на інших планетах.

Ніна Махмудіан – асоційований професор механічної інженерії.

“Моя робота зосереджена на постійній роботі роботів у складних середовищах”, – сказала Махмудіан. “І немає середовища складнішого, ніж підводне”.

Одним з поточних обмежень морських роботів є те, що після занурення у воду вони вже не можуть передавати та приймати радіосигнали, такі як дані GPS. Одним з способів обійти це обмеження є акустична комунікація, але вона менш надійна та складніша. Складність збільшується з більшою відстанню передачі, що робить підводні роботи обмеженими у своєму діапазоні дії.

“Зазвичай ці роботи виконують попередньо запланований маршрут під водою”, – сказала Махмудіан. “Потім вони виходять на поверхню та надсилають сигнал, щоб їх забрали. Люди повинні вийти, забрати робота, отримати дані, перезарядити батарею та знову відправити його. Це дуже дорого, і це обмежує час, протягом якого ці роботи можуть виконувати свої завдання”.

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

Мобільна докувальна станція

Це саме тому Махмудіан розробила мобільну докувальну станцію, яка дозволяє роботам повернутися до дослідження самостійно.

“А що, якщо у нас були б декілька доків, які також були мобільними та автономними”, – продовжила Махмудіан. “Роботи та доки могли б координувати свої дії, щоб перезарядитися та завантажити дані, а потім знову вирушити у дослідження, без потреби у втручанні людини. Ми розробили алгоритми для максимізації цих траєкторій, щоб отримати оптимальне використання цих роботів”.

“Ключовим є те, що докувальна станція портативна”, – сказала вона. “Її можна розгорнути у стаціонарному місці, але також можна розгорнути на автономних поверхневих апаратах або навіть на інших автономних підводних апаратах. І вона розроблена як платформо-агностична, тому її можна використовувати з будь-яким АПА. Апаратне та програмне забезпечення працюють у парі”.

Махмудіан вважає, що ця технологія може пошириться далеко за межі підводного світу.

“Ця система може бути використана будь-де”, – сказала вона. “Роботи на землі, у повітрі або у воді зможуть працювати необмежено. Роботи для пошуково-рятувальних місій зможуть досліджувати значно більші території. Вони будуть вирушати у Арктику та досліджувати наслідки зміни клімату. Вони навіть будуть вирушати у космос”.