Hệ Thống Docking Di Động Được Phát Triển Cho Phương Tiện Underwater Tự Động

Lĩnh vực robot dưới nước đã đạt được tiến bộ ấn tượng gần đây. Chỉ vào tháng trước, các kỹ sư đã trình diễn một robot giống mực cho việc khám phá dưới nước. Bây giờ, một nhóm kỹ sư khác tại Đại học Purdue đã phát triển một hệ thống docking di động cho phương tiện underwater tự động (AUVs). Sự phát triển gần đây này có thể giúp cải thiện việc khám phá dưới nước với những phương tiện như vậy.

Nghiên cứu đã được công bố trong IEEE, với tiêu đề “Collaborative Mission Planning for Long-Term Operation Considering Energy Limitations.”

Các robot dưới nước cũng hữu ích cho các nhiệm vụ tìm kiếm và cứu hộ cũng như nghiên cứu môi trường. Tuy nhiên, một trong những nhược điểm của chúng là các robot phải trở lại căn cứ để sạc lại và tải dữ liệu. Điều này không khả thi nếu một AUV muốn đi sâu vào vùng nước chưa được khám phá.

Đội ngũ nghiên cứu không dừng lại ở nước đại dương, mà còn khám phá việc thích nghi hệ thống docking cho các hồ trên các hành tinh khác.

Nina Mahmoudian là một giáo sư phụ tá về kỹ thuật cơ khí.

“Nghiên cứu của tôi tập trung vào việc vận hành robot một cách liên tục trong các môi trường thách thức,” Mahmoudian nói. “Và không có môi trường thách thức hơn dưới nước.”

Một trong những hạn chế hiện tại của các robot biển là khi chúng lặn dưới nước, chúng không thể truyền và nhận tín hiệu radio như dữ liệu GPS. Một cách để giải quyết vấn đề này là thông tin liên lạc âm thanh, nhưng nó không đáng tin cậy và khó hơn. Khó khăn tăng lên với các truyền tín hiệu tầm xa hơn, khiến các robot dưới nước bị giới hạn trong phạm vi hoạt động của chúng.

“Typically các robot này thực hiện một lịch trình đã được lên kế hoạch dưới nước,” Mahmoudian nói. “Sau đó chúng nổi lên bề mặt và gửi tín hiệu để được thu hồi. Con người phải đi ra, thu hồi robot, lấy dữ liệu, sạc lại pin và sau đó gửi nó trở lại. Đó là rất tốn kém, và nó hạn chế thời gian mà các robot này có thể thực hiện nhiệm vụ của chúng.”

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

Trạm Docking Di Động

Đây là lý do tại sao Mahmoudian đã nghĩ ra một trạm docking di động cho phép các robot tự động trở lại khám phá.

“Và nếu chúng ta có nhiều trạm docking di động và tự động, các robot và trạm docking có thể phối hợp với nhau, để chúng có thể sạc lại và tải dữ liệu, và sau đó trở lại khám phá mà không cần sự can thiệp của con người. Chúng tôi đã phát triển các thuật toán để tối ưu hóa các quỹ đạo này, để chúng tôi có thể sử dụng tối đa các robot này.”

“Điều quan trọng là trạm docking di động này có thể di chuyển,” cô nói. “Nó có thể được triển khai tại một vị trí cố định, nhưng nó cũng có thể được triển khai trên các phương tiện bề mặt tự động hoặc thậm chí trên các phương tiện dưới nước tự động khác. Và nó được thiết kế để không phụ thuộc vào nền tảng, vì vậy nó có thể được sử dụng với bất kỳ AUV nào. Phần cứng và phần mềm hoạt động cùng nhau.”

Mahmoudian tin rằng công nghệ này có thể lan rộng ra ngoài thế giới dưới nước.

“Hệ thống này có thể được sử dụng ở bất kỳ nơi nào,” cô nói. “Các robot trên đất, không khí hoặc biển sẽ có thể hoạt động vô thời hạn. Các robot tìm kiếm và cứu hộ sẽ có thể khám phá các khu vực rộng lớn hơn. Chúng sẽ đi vào vùng Bắc Cực và khám phá các tác động của biến đổi khí hậu. Chúng thậm chí sẽ đi vào không gian.”