Сингапурцы разработали морского робота-спасателя
Сингапурская компания Zycraft разработала усовершенствованный вариант морского робота-спасателя Dolphin, предназначенного для доставки инструментов и медикаментов на аварийные суда и эвакуации с них людей. Как пишет Jane’s, аппарат получил новые системы связи, увеличивающие дальность его действия, и отсек для грузов массой до 10 килограммов.
Doplhin был представлен в январе 2019 года и с тех проходил испытания. Аппарат имеет 1,15 метра в длину, 0,8 метра в ширину и 0,25 метра в высоту. Водоизмещение робота составляет 13 килограммов. Полностью электрический робот способен работать на одной зарядке аккумуляторов 30 минут. За движение Dolphin на скорости до 8 узлов (14,8 километра в час) отвечают два водометных движителя с электромоторами.
Базовый вариант робота оснащен системой связи, позволяющей оператору управлять аппаратом на удалении не более 500 метров. Робот оснащен головной противотуманной фарой. Dolphin можно сбрасывать в воду с высоты 20 метров и подбирать на судно с помощью крюка. К настоящему времени робот прошел испытания при состоянии моря 3 балла (высота волны до 1,25 метра).
Усовершенствованный робот-спасатель получил дополнительный отсек BacPac, с помощью которого он может перевозить различные грузы. В этом же контейнере установлены системы связи, позволяющие оператору управлять роботом через сети сотовой связи стандарта 4G.
Робот разрабатан специально для спасения на воде, например, в случае, если человек оказался за бортом, а также для транспортировки людей и инструментов между судами при сильном волнении моря, когда их швартовка друг к другу невозможна.
В середине прошлого года российская компания «Радар ММС» представила морского робота-спасателя «Аврора». Робот способен в полностью автономном режиме находить в воде людей, нуждающихся в помощи. Робот представляет собой небольшой электрический катер, способный передвигаться по воде со скоростью до 20 узлов.
Дальность действия робота составляет около одного километра, а время автономной работы — 30 минут. Масса «Авроры» составляет 30 килограммов. По прибытии в указанную точку робот самостоятельно надувает спасательный плот и начинает вести поиск людей. «Аврора» также укомплектована приемником сигналов индивидуальных поисковых маячков.
Василий Сычёв
Его система управления автоматически находит оптимальные точки в воздушных потоках
Инженеры разработали алгоритм управления для беспилотников самолетного типа, который позволяет парить на восходящих воздушных потоках, расходуя в 150 раз меньше энергии, чем при активном полете с работающим двигателем. Алгоритм отслеживает и подстраивается под непрерывно изменяющиеся воздушные потоки, сохраняя высоту. Препринт доступен на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Беспилотники самолетного типа более энергоэффективны, чем мультикоптеры. Благодаря крыльям они способны преодолевать большие дистанции и могут гораздо дольше находиться в воздухе. Причем эти параметры могут быть увеличены за счет парения — планирующего полета, в котором аппарат использует восходящие воздушные потоки для удержания в воздухе без использования тяги двигателей, аналогично тому, как это делают некоторые птицы. Группа инженеров под руководством Гвидо де Круна (Guido de Croon) из Делфтского технического университета разработала систему управления, которая позволяет беспилотникам самолетного типа без какой-либо предварительной информации о поле ветра самостоятельно находить оптимальные точки в восходящих воздушных потоках и использовать их для длительного парения с минимальным расходом энергии. В системе управления вместо обычного ПИД-регулятора используется метод инкрементальной нелинейной динамической инверсии, контролирующий угловое ускорение, подстраивая его под желаемые значения. Система управления может без изменения настроек работать и в режиме парения, и при полете с включенным двигателем во время поиска новых оптимальных точек в воздушных потоках или для компенсации резких порывов ветра. Для поиска оптимальных точек в поле ветра, в которых скорость снижения полностью компенсируется восходящим потоком воздуха, применяется алгоритм имитации отжига. Он случайно выбирает направления в пространстве пытаясь найти такую точку, в которой беспилотник может устойчиво лететь с минимально возможной тягой двигателя. Для тестов инженеры построили 3D-печатный прототип на основе модели радиоуправляемого самолета Eclipson model C. Он имеет размах крыла 1100 миллиметров и массу 716 грамм вместе с аккумуляторной батареей. В качестве полетного контроллера применяется Pixhawk 4. Помимо установленного под крылом и откалиброванного в аэродинамической трубе сенсора скорости, беспилотник имеет GPS-модуль для отслеживания положения во время полетов на открытом воздухе. В помещении применяется оптическая система Optitrack. Испытания проводились в аэродинамической трубе, возле которой установили наклонную рампу, для создания восходящего воздушного потока. Прототип запускали в воздушном потоке сначала на ручном управлении, после чего включали автопилот. Разработчики провели эксперименты двух типов. В первом они постепенно изменяли скорость воздушного потока от 8,5 до 9,8 метров в секунду при фиксированном угле наклона рампы. Во втором эксперименте скорость воздушного потока оставалась неизменной, зато менялся угол установки подиума. В обоих случаях алгоритм системы управления быстро находил в поле ветра точки, в которых мог поддерживать планирующий полет в течение более чем 25 минут, лишь изредка задействуя тягу двигателя в среднем лишь на 0,25 процента от максимальной, хотя при таких значениях воздушного потока для поддержания обычного полета требуется около 38 процентов. При изменении поля ветра из-за изменившегося угла наклона рампы или скорости воздушного потока алгоритм успешно находил и удерживал новое положение равновесия. В будущем инженеры планируют провести испытания на открытом воздухе. https://www.youtube.com/watch?v=b_YLoinHepo Американские инженеры и планетологи предложили использовать планер, способный длительное время держаться в воздухе за счет восходящих потоков и термиков, для изучения каньонов Марса. Предполагается, что такие аппараты с надувными разворачиваемыми крыльями могут стартовать с аэростата или дирижабля и затем планировать в атмосфере Марса от 20 минут до суток.