Новая технология, позволяющая роботам стабильно работать в неспокойном море, может сделать обслуживание морских ветряных электростанций и приливных турбин дешевле, быстрее и безопаснее, считают исследователи. До сих пор непредсказуемый характер волн, из-за которого механизмам сложно сохранять устойчивость и выполнять точные движения, ограничивал использование роботов для обслуживания морских платформ.
Инженеры Эдинбургского университета разработали новые вычислительные и экспериментальные инструменты, позволяющие автономным роботам сохранять устойчивое положение в условиях неравномерных, бушующих волн. По словам команды, размещение автономных роботов в море для проведения планового технического обслуживания позволило бы снизить стоимость производства возобновляемой энергии, которая обычно намного выше, чем при использовании ископаемого топлива. Это также может упростить операции, которые в настоящее время выполняют корабли и вертолеты, например, подъем оборудования из воды, и избавит людей от необходимости работать в опасных условиях.
Исследователи опробовали свою систему в испытательном резервуаре FloWave, используя данные о волнах, снятые буем в Северном море, чтобы имитировать условия, в которых могут работать роботы. Исследование опубликовано в журнале International Journal of Robotics Research.
Устройства для обнаружения волн привязаны к морскому дну, они измеряют направление и высоту набегающих волн, передавая информацию в режиме реального времени роботу, работающему неподалеку. Это позволяет беспилотному аппарату упреждать сложные будущие волнения на воде и точно противодействовать им, чтобы сохранить стабильное положение.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что система совместима с роботами, работающими как у поверхности, так и на больших глубинах, где волнение может ощущаться иначе.
По словам специалистов, новая технология улучшает традиционные системы управления, которые работают по принципу коррекции. Они склонны медленно реагировать на быстро меняющееся волнение океана, что делает их гораздо менее надежными в таких опасных условиях.
Доктор Кайл Уокер (Kyle Walker), разработавший эту систему, сказал: «В настоящее время основным ограничением является способность роботов воспринимать и эффективно противостоять возмущениям окружающей среды, что существенно ограничивает текущее использование небольших подводных аппаратов. Сформировав прогноз будущих волновых возмущений и интегрировав его в систему управления, мы сможем расширить этот диапазон практически без изменений в аппаратной части робота. С точки зрения внедрения этой технологии в практику, это огромное преимущество и делает нашу систему применимой к большинству транспортных средств, доступных в настоящее время на рынке».
Будущие исследования направлены на улучшение способности автономных машин выполнять точные задачи – например, с помощью роботизированных рук обнаруживать ржавчину или чинить электрооборудование, – удерживая при этом устойчивое положение в воде.
Расширение использования автономных роботов для обслуживания морских возобновляемых установок может оказать воздействие на снижение стоимости производства экологически чистой энергии. Дальнейшее развитие этой технологии приведет к шагу вперед в использовании беспилотных роботов в море и значительному повышению степени автоматизации.
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
