Роборыба с акустическим управлением подберется к морской фауне поближе
Инженеры создали роборыбу, которая может передвигаться на глубине до 18 метров, двигая хвостом подобно настоящим рыбам. Робот управляется акустическими сигналами с операторского пульта, принимаемыми через гидрофон и может записывать поведение фауны с помощью встроенной камеры. Разработчики протестировали устройство на коралловом рифе и отметили, что настоящие рыбы не боятся его, даже когда робот подплывает ближе, чем на метр, сообщается в журнале Science Robotics.
Обычно для исследования морских животных на небольшой глубине аквалангисты ныряют с камерами или другими приборами и самостоятельно занимаются съемкой. Но данные, полученные таким путем, могут не совпадать с реальным поведением фауны без присутствия человека рядом, поэтому инженеры разрабатывают для таких исследований рыбоподобных роботов, которые не отпугивают настоящих рыб. Тем не менее, и у таких разработок часто есть существенные недостатки, например, большинство из них используют для движения гребные винты или водометные двигатели, создающие сильные шумы и турбулентность, что может отпугивать животных. Также они требуют соединения с оператором по кабелю из-за плохого распространения радиосигнала в воде.
Инженеры под руководством Даниелы Рус (Daniela Rus) из Массачусетского технологического института создали роборыбу с видеокамерой, которая перемещается похожим на настоящих рыб способом и управляется с пульта. Рыба двигается за счет гидравлического хвоста, состоящего из двух камер. Во время движения небольшой насос попеременно подает в камеры воду и тем самым заставляет их надуваться, изгибая всю конструкцию в ту или иную сторону. Помимо этого у роборыбы есть по два горизонтальных плавника и модули контроля плавучести, за счет которых она может передвигаться в любом направлении. Для наблюдения за настоящими рыбами в носовой части робота установлена камера с широкоугольным объективом, видео с которой можно загрузить после плавания.
Инженеры смогли решить и одну из главных проблем подводных роботов — связь с ними. Поскольку радиосигналы быстро поглощаются водой, разработчики решили использовать акустическую связь. Для этого они установили в роботе и пульте управления гидрофоны. Они обмениваются акустическими импульсами на частотах 30 и 36 килогерц, это логические единица и ноль. Передаваемые данные сообщают об основных параметрах состояния рыбы и командах от оператора. Пульт управления представляет собой герметичный корпус, в котором установлен одноплатный компьютер Raspberry Pi, аккумулятор, геймпад от игровой приставки, гидрофон и несколько компонентов для предварительной обработки сигналов.
Разработчики протестировали рыбу на коралловом рифе возле острова Фиджи в южной части Тихого океана. Во время тестов робот погружался на глубину до 18 метров. В отдельных случаях на глубине 1,8 метра робот уплывал от оператора на 21 метр и доля успешно принятых сигналов составила 97 процентов. Создатели робота отмечают, что во время этих заплывов робот несколько раз подплывал к настоящим рыбам на расстояние менее метра, но не отпугивал их. Инженеры считают, что робота смогут использовать исследователи для изучения взаимодействия рыб между собой.
В прошлом году китайско-американская группа инженеров создала искусственный аналог рыбы-прилипалы. Подобно настоящей рыбе устройство имеет присоску, которая может создавать пониженное давление и прилипать к разным поверхностям с силой, в 340 раз превышающей собственный вес.
Григорий Копиев
Управлять им может один человек
Инженеры из немецкого стартапа FORMIC Transportsysteme разработали полуавтоматическую систему для транспортировки тяжелых крупногабаритных грузов. Ее основной компонент — шестиколесные роботизированные платформы, каждая из которых способна перевозить на себе до 2,5 тонн груза. Несколько робоплатформ могут объединяться в единую группу с грузоподъемностью до 37,5 тонн, автоматически отслеживая и синхронизируя движения между собой, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Когда в ограниченном пространстве производственного цеха требуется переместить объект, который имеет большие габариты и массу (крупногабаритный станок или другое тяжелое промышленное оборудование), то в такелажных работах задействуют подкатные роликовые системы перемещения. Они представляют собой отдельные небольшие тележки на роликах с плоской опорой для груза сверху. Несколько тележек подкатываются под груз и каждая принимает часть общей массы на себя. Однако существенным минусом такого подхода остается необходимость вручную контролировать дальнейшее перемещение груза. Инженеры из стартапа FORMIC Transportsysteme, созданного на базе Технологического института Карлсруэ, разработали роботизированный вариант подкатных платформ, с помощью которых можно автоматизировать процесс перемещения массивных крупногабаритных грузов. Каждая платформа представляет собой отдельного самодвижущегося робота на шести колесах — по три с каждой стороны. Благодаря такой конструкции робоплатформа способна двигаться вперед, назад, разворачиваться на месте, а также преодолевать небольшие неровности, встречающиеся на пути. https://www.youtube.com/watch?v=6JOdteRghJg Самостоятельно каждая платформа системы может перемещать на себе груз массой до 2,5 тонн и может поднимать грузы, расположенные на минимальной высоте от пола около 25 мм. Отдельные платформы способны объединяться в группу и действовать совместно как единое целое. В этом случае модули отслеживают и синхронизируют свое взаимное положение и перемещение с помощью встроенных видеокамер, а также обмениваясь радиосигналами. Управляет системой оператор с помощью пульта с джойстиками, на экране которого отображается текущее положение всех модулей, а также их взаимная ориентация относительно друг друга. К примеру, можно заставить платформы повернуть груз на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через выбранную оператором точку. Для того чтобы выполнить эту команду, все составляющие группу модули автоматически разворачиваются на месте на нужные углы таким образом, чтобы их совместное движение в результате приводило к повороту установленного на них объекта вокруг заданной точки. Благодаря этому можно совершать точные маневры с грузом в ограниченном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=sKYYZj0_y0g На данный момент максимальное возможное число модулей в рое ограничено пятнадцатью из соображений безопасности управления ими, но в будущем количество может быть увеличено. Общая грузоподъемность пятнадцати робоплатформ составляет 37,5 тонн, однако, по словам разработчиков, для большинства работ будет достаточно трех, а управлять перемещением груза может один человек. Старт продаж системы должен начаться в этом году. А вот если груз упакован в контейнеры массой не более 25 килограмм, то не исключено, что работу с таким грузом в недалеком будущем можно будет доверить человекоподобному роботу Apollo, разрабатываемому американской компанией Apptronik. Несмотря на то, что Apollo позиционируется как робот общего назначения, на первое время его основной деятельностью должна стать работа с грузами на складах и в производственных помещениях.