Розроблено мобільну систему докування для автономних підводних апаратів

Область підводної робототехніки最近 зробила вражаючий прогрес. Лише минулого місяця інженери продемонстрували робота, подібного до кальмара, для підводного дослідження. Тепер інша команда інженерів з Університету Пердью розробила мобільну систему докування для автономних підводних апаратів (АПА). Ця остання розробка може допомогти покращити підводне дослідження такими апаратами. 

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

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

Команда не зупинилася на океанських водах, а також досліджувала адаптацію системи докування 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 складнішого середовища, ніж підводне.”

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

“Зазвичай ці роботи виконують попередньо заплановану програму під водою”, – сказала Махмудіан. “Потім вони виходять на поверхню та передають сигнал про свій повернення. Людям потрібно вийти, повернути робота, отримати дані, зарядити батарею та знову відправити його. Це дуже дорого, і це обмежує тривалість часу, 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 станція докування

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

“А що, якщо у нас будуть кілька доків, які також будуть мобільними та автономними”, – продовжила Махмудіан. “Роботи та доки зможуть координувати свої дії, щоб зарядити батареї та завантажити дані, а потім знову вийти на дослідження, без потреби людського втручання. Ми розробили алгоритми для максимізації цих траєкторій, щоб отримати оптимальне використання цих роботів.” 

“Що найважливіше, так це те, що станція докування портативна”, – сказала вона. “Її можна розгорнути у стаціонарному місці, але її також можна розгорнути на автономних поверхневих суднах 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 тандемі.”

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 чи на морі зможуть працювати безперервно. Роботи для пошуково-рятувальних операцій зможуть досліджувати значно більші території. Вони вийдуть у Арктику та дослідять наслідки зміни клімату. Вони навіть вийдуть у космос.”