Британцы отправят желтую субмарину изучать потепление в Антарктике
Британский Научно-исследовательский совет по охране окружающей среды 17 марта текущего года отправит в антарктическую экспедицию новый автономный необитаемый подводный аппарат Boaty McBoatface. Как пишет The Guardian, новый подводный робот, напоминающий желтую субмарину, займется изучением влияния глобального потепления на мировой океан. Во время плавания робот будет периодически подниматься на поверхность и отправлять исследователям собранные данные.
Изменение климата Земли приводит к постепенному таянию льдов на полюсах планеты. Этот процесс постепенно ведет к повышению уровня мирового океана, появлению большого количества айсбергов. Потенциально потепление может изменить океанские течения. Из-за таяния льдов и образования более тонкой сезонной ледяной корки уже увеличился период судоходства. Экономическая эксплуатация Арктики и Антарктики может повредить экологической обстановке в этих районах и еще больше ухудшить климат планеты.
Как ожидается, британский подводный робот, получивший свое название по итогам народного голосования, будет доставлен в Антарктику на исследовательском судне «Джеймс Кларк Росс» в рамках экспедиции DynOPO. Эта экспедиция будет заниматься изучением изменения течений и температур в проливе Оркни, расположенном на море Уэдделла недалеко от Фолклендских островов и Южной Георгии. Глубина пролива составляет около 3,5 тысячи метров. Boaty McBoatface будет работать в проливе на всем спектре глубин.
Как ожидается, антарктическая экспедиция выйдет из Пунто-Аренас в Чили. Какие именно данные британский аппарат будет собирать в проливе Оркни, не уточняется. Согласно заявлению научно-исследовательского совета, Boaty McBoatface будет собирать показатели температуры на разных глубинах. Подмешивание теплой воды ближе ко дну в проливе Оркни, где преобладают ледяные течения, может свидетельствовать о серьезном влиянии глобального потепления на мировой океан.
Технические подробности о британском подводном роботе не раскрываются. Известно только, что аппарат способен длительное время находиться подо льдом, вероятно используя для ориентации систему инерциальной навигации, а также погружаться на глубину до шести тысяч метров. Как ожидается, в 2019 году робот получит акустические сенсоры и химические анализаторы. С их помощью он будет отслеживать высвобождение донных газовых пузырей в Северном море, которое может быть связано с глобальным потеплением.
В начале марта текущего года американская компания Navmar Applied Sciences совместно с министерством энергетики США приступила к летным испытаниям нового беспилотного летательного аппарата ArcticShark. Аппарат разрабатывается специально для исследования климатических изменений в Арктике. Он оснащен 12 различными приборами и датчиками, которые позволяют замерять множество параметров, включая силу и направление ветра, температуру, влажность и радиационный фон. Все эти приборы оптимизированы для надежной работы в условиях очень низких температур.
Максимальная взлетная масса ArcticShark составляет 283,5 килограмма при размахе крыла 6,7 метра. Беспилотник может подниматься на высоту до 4,6 тысячи метров и развивать скорость до 121 километра в час. Как ожидается, все испытания и сертификационные процедуры с ArcticShark будут завершены до конца текущего года. В 2018 году беспилотник перебазируют в Университет Аляски в Фэрбанксе, который и будет использовать аппарат для климатических исследований.
Василий Сычёв
Он надежно обхватывает хрупкие предметы, не повреждая их
Инженеры из Японии и Вьетнама разработали мягкий манипулятор ROSE, способный бережно захватывать хрупкие предметы, не повреждая их. Он состоит из мягкой воронкообразной оболочки, напоминающей цветок розы, которая способна скручиваться, равномерно обхватывая предмет, оказавшийся внутри. Благодаря своей универсальности и прочности манипулятор может пригодиться в сельском хозяйстве для сбора урожая. Доклад с описанием конструкции был представлен на конференции Robotics: Science and Systems, 2023. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Чтобы робот мог безопасно взаимодействовать с хрупкими объектами, его обычно оснащают манипуляторами, в конструкции которых присутствуют мягкие материалы. Нередко их устройство в той или иной степени имитирует анатомию человеческой руки. Например, пальцы трехпалого захвата EndoFlex с внутренней стороны покрыты мягким силиконом. Однако для управления манипуляторами такого типа обычно требуются несколько актуаторов и сложные алгоритмы позиционирования, которые позволяют подстраивать пространственное положение пальцев и руки в соответствии формой и положением захватываемого предмета. Кроме это, сила прикладывается к объекту неравномерно и только в точках соприкосновения с пальцами, поэтому ее может оказаться недостаточно для удержания. Манипулятор, разработанный инженерами под руководством Ван Ан Хо (Van Anh Ho) из Японского национального института передовых промышленных наук и технологи, имеет более простую конструкцию и для полноценной работы достаточно только одного актуатора. Принцип его работы напоминает раскрытие цветка розы, поэтому разработчики дали ему название ROSE. Рабочая часть манипулятора представляет собой прочную оболочку из силиконовой резины (первые повреждения на изогнутом краю появились только после 400 тысяч циклов срабатывания), которая образует двустенный стакан. Внешняя часть оболочки прикреплена нижней частью к круглому пластиковому основанию с отверстием в центре, а внутренняя воронкообразная поверхность к вращающемуся цилиндру, вставленному в центральное отверстие основания. При вращении внутренней оболочки относительно внешней происходит сжатие манипулятора. Если при этом во внутренней полости оказывается предмет, то он равномерно обхватывается с боков. Усилие и площадь обхвата можно регулировать с помощью угла закручивания оболочек относительно друг друга, а также нагнетанием давления воздуха в пространство между стенками стакана. Для изучения характеристик манипулятора его присоединили к роборуке UR5. Испытания показали, что захват может выдержать максимальную нагрузку около 328 Ньютон при собственной массе захвата 49 грамм, что дает значение соотношения грузоподъемности к весу примерно 6800 процентов от массы захвата вместе с ротором. Манипулятор может бережно и безопасно обхватывать хрупкие предметы различной формы и размеров не нанося им повреждений. В экспериментах использовались стальные шары, фрукты, клейкая лента, банка с кофе и куриное яйцо, которое захват легко вытащил из миски с оливковым маслом, что довольно трудно осуществить, так как из-за масла яйцо становится скользким. Кроме этого, ROSE может захватывать и сыпучие материалы, например, гравий и гальку. https://www.youtube.com/watch?v=E1wAI09LaoY Инженеры придумали способ, с помощью которого манипулятору можно добавить способность «чувствовать» захватываемый предмет. Для этого они разместили множество небольших меток с внутренней стороны оболочки. Их положение контролируется с помощью компьютерного зрения через три небольшие камеры, закрепленные на пластиковом основании манипулятора. По мнению разработчиков, ROSE мог бы пригодиться в сельском хозяйстве для сбора урожая и не только. В будущем они планируют продолжить работу над математической моделью деформации оболочки при скручивании. Иной тип мягкого манипулятора продемонстрировали инженеры из Австралии. Он способен ухватывать предметы, обвиваясь вокруг них как щупальце осьминога.