Организаторы конкурса XPRIZE по автономному картографированию дна назвали победителей
Организаторы подвели итоги конкурса Shell Ocean Discovery XPRIZE, цель которого заключалась в разработке беспилотных аппаратов для автономного картографирования морского дна. Главный приз размером в четыре миллиона долларов получила команда GEBCO-NF Alumni, а остальные призы меньшего размера поделили между собой еще несколько команд, сообщается на сайте конкурса.
Конкурс Shell Ocean Discovery XPRIZE был запущен в 2015 году фондом XPRIZE и нефтедобывающей компанией Shell. Цель конкурса заключается в стимулировании разработок роботов для сканирования океанического дна. Согласно условиям конкурса, аппарат должен быть способен за сутки провести батиметрическую съемку дна площадью 250 квадратных километров с горизонтальным разрешением не ниже пяти метров и вертикальным разрешением не ниже половины метра. Кроме того, в рамках испытаний аппараты участников должны были провести фотосъемку в высоком разрешении определенных объектов на глубине до четырех километров. Еще одно важное условие конкурса заключается в том, что все оборудование должно помещаться в стандартный ISO-контейнер длиной 12,19 метров (40 футов).
Общий призовой фонд конкурса составляет семь миллионов долларов. Конкурс проходил в несколько этапов. В начале 2017 года организаторы огласили 21 команду, участвующую в первом туре. По его результатам девять команд поделили между собой первый миллион из призового фонда. Испытания в рамках второго этапа проходили с ноября 2018 года по февраль 2019 года у берегов Греции и Пуэрто-Рико.
По результатам испытаний организаторы определили несколько победителей. Главный приз в четыре миллиона получила команда GEBCO-NF Alumni. Она разработала гибридную систему из беспилотного судна-носителя, выпускающего более компактного робота. Для этого в большом судне используется конвейерная лента, которая также может забрать робота после выполнения задачи:
Еще один миллион в рамках основного конкурса получила команда KUROSHIO. Кроме того, команды Ocean Quest и Tampa Deep Sea Xplorers поделили между собой миллион долларов в рамках подконкурса, курируемого NOAA. Его участники должны были отследить определенный объект под водой по его химическому следу. Полностью задачу не выполнила ни одна команда, поэтому две лучшие из них получили по 800 и 200 тысяч долларов. Наконец, организаторы наградили команду Team Tao 200 тысячами долларов за необычную концепцию. Она подразумевает использование беспилотного катамарана, нескольких роботов для картографирования и летающего дрона для координации.
В России также ведется разработка подводных роботов, но несколько другого назначения. Например, в 2018 году президент России Владимир Путин рассказал о новых военных разработках, в том числе о подводном роботе с компактной ядерной энергетической установкой. Он способен нести на себе ядерный заряд, способный поражать объекты противника, расположенные на побережье, а также создавать обширные зон радиоактивного загрязнения. Подробнее об этом и других проектах, представленных на послании Федеральному собранию, можно узнать из нашего материала «И дым Отечества...».
Григорий Копиев
Его скорость по вертикальным поверхностям достигает шести сантиметров в секунду
Инженеры разработали прототип гибридного орнитоптера, который может садиться и ездить по вертикальным поверхностям. Помимо четырех машущих крыльев он имеет два воздушных винта и гусеничный привод с клейкими лентами, который используется для движения по стенам. Статья с описанием разработки опубликована в журнале Research. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Свобода передвижения, доступная летающим насекомым, давно вдохновляет инженеров, разрабатывающих беспилотники. К примеру способность мух быстро переходить от маневренного полета к передвижению по вертикальной поверхности пытались реализовать создатели дрона SCAMP. Они оснастили квадрокоптер двумя ножками с металлическими коготками, с помощью которых дрон может передвигаться по стенам, цепляясь за мелкие неровности. В случае срыва, дрон быстро включает роторы, чтобы предотвратить крушение. Существуют и другие прототипы мультироторных дронов, со способностью садиться на стены, однако орнитоптеры (даже с ногами) до сих пор на стену садиться не умели. Инженеры под руководством Цзи Айхуна (Aihong Ji) из Нанкинского университета аэронавтики и космонавтики разработали гибридный орнитоптер с небольшими вспомогательными воздушными винтами. Он может садиться на вертикальные поверхности, взлетать с них, а также передвигаться по ним, используя небольшой гусеничный привод с клейким покрытием и прижимную силу пропеллеров. Основную подъемную силу орнитоптера массой 135 грамм создают четыре машущих крыла, расположенные по X-образной схеме. Левая и правая пары крыльев приводятся в движение индивидуальными электромоторами. Изменяя независимо частоту их взмахов можно управлять беспилотником по оси крена. При полете на обычной скорости частота взмахов составляет 15 Герц, а максимально допустимая — 20 Герц. На носу и в хвосте орнитоптера расположены воздушные винты небольшого диаметра. В полете они генерируют дополнительную тягу, а также служат для управления по оси тангажа, отклоняя беспилотник вперед или назад. Ротор, установленный в хвосте, дополнительно имеет механизм управления вектором тяги — он может отклоняться с помощью сервопривода влево или вправо. Благодаря этому происходит управление орнитоптером по оси рыскания. В передней части аппарата установлен гусеничный привод, который используются для движения по вертикальным плоскостям. Ленты привода покрыты полидиметилсилоксаном, адгезивные свойства которого позволяют орнитоптеру удерживать сцепление с вертикальной поверхностью. При посадке на вертикальную поверхность орнитоптер сначала касается ее лентами привода, после чего изменяет уровни тяги хвостового и переднего роторов и переворачивается, прижав хвост к стене. Далее тяга роторов используется для создания прижимной силы. Так повышается сцепление и исключается возможное опрокидывание при движении. Взлет происходит в обратном порядке. Полный непрерывный переход воздух—стена—воздух происходит за 6,1 секунды. Прижимаясь к поверхности, гибрид может перемещаться по ней с помощью гусениц со скоростью до шести сантиметров в секунду. В экспериментах орнитоптер смог успешно сесть и прокатиться по стеклу, деревянной двери, мрамору, древесной коре, эластичной ткани и окрашенному листу металла. В воздухе на одной зарядке прототип может находиться около четырех минут и пролетать за это время около одного километра с максимальной скоростью 6,8 метров в секунду. https://www.youtube.com/watch?v=5st-wNxukTg В будущем разработчики планируют повысить сцепление гусеничного узла за счет добавки микрошипов в материал гусеничных лент. Также орнитоптеру добавят автономности — для этого его осностят сенсорами для самостоятельной навигации. Ранее другая команда инженеров, вдохновившись устройством крыльев жука-носорога, создала механическое крыло, которое может на короткое время складываться при ударе о препятствие, а затем вновь распрямляться за счет подвижного узла в верхней кромке. Миниатюрный орнитоптер с такими крыльями может продолжать стабильный полет, даже если его крылья ударяются об окружающие предметы.