Исследователи из лаборатории GRASP Пенсильванского университета недавно разработали Modboat, роботизированную лодку, которая могла бы использоваться для мониторинга океанов или выполнения морских операций. Этот недорогой водный робот, представленный в статье, ранее опубликованной на arXiv , может плавать в воде с помощью одного мотора.
«Первоначальная идея этого проекта была взята из статьи 2015 года, написанной группой специалистов из Техниона в Израиле», — заявил TechXplore Гедалиа Книжник, один из исследователей, проводивших исследование. «Моя лаборатория, которая исследует недорогую робототехнику, воспользовалась этой идеей. У нас был некоторый предыдущий опыт работы с водными роботами, так что это был отличный шанс расширить это».
Долгосрочная цель исследования, проведенного Книжником и его коллегами в Университете Пенсильвании, заключается в создании множества недорогих роботизированных лодок, которые могут выполнять задачи в команде, а не индивидуально. Их недавнее исследование является первым шагом в этом направлении, представляя дизайн для водного робота, который является одновременно эффективным и доступным.
Р
обот Modboat, созданный исследователями, довольно прост, но он может эффективно перемещаться в воде. Робот имеет основное тело и два ласты. Он движется с помощью одного мотора, который поворачивает свое тело назад и вперед, позволяя ему грести и двигаться вперед в воде.
Робот может управляться в определенном направлении, регулируя скорость, с которой двигатель поворачивает свое тело влево или вправо, и насколько сильно каждое из его плавников весло. В отличие от робота, разработанного в Technion, который вдохновил исследователей, уникальный дизайн Modboat также позволяет ему хорошо работать в командах.
«Наш робот не такой хороший пловец, как некоторые другие роботы, но эта конструкция уникальна тем, что в ней используется только один мотор, когда стандартное соглашение требует, чтобы вам понадобилось как минимум два», — пояснил Книжник. «Это делает робота недорогим в изготовлении, поэтому мы можем построить множество из них и компенсировать его более слабые плавательные характеристики».
Исследователи оценили их робота в серии экспериментов и обнаружили, что, хотя он работает довольно хорошо, он изо всех сил пытается плавать по прямой линии. Причина этого в том, что он имеет высокую чувствительность к тому, как расположена его центральная масса.
Эта чувствительность проистекает из ненулевого угла крена, который масса смещения вызывает у робота, что, в свою очередь, увеличивает асимметрию тяги его отдельных плавников. В конце своей статьи исследователи предлагают альтернативную стратегию проектирования, которая могла бы снизить эту чувствительность до приемлемых уровней.
«Обеспечение доступности роботов — это то, как мы получаем их в мейнстрим, но доступные роботы зачастую менее способны, чем их дорогие аналоги», — сказал Книжник. «В этом исследовании мы показали, как мы можем взять уникальный принцип проектирования и настроить его, чтобы сделать его практичным — в данном случае, способствуя способности этого робота работать в командах. Они этого еще не сделали, но мы сделал подготовительную работу. «
В то время как недорогой водный робот, представленный этой группой исследователей, является многообещающим, его дизайн все еще нуждается в совершенствовании, прежде чем его можно будет реализовать в больших масштабах. Однако в будущем это может проложить путь к созданию доступных автоматических роботизированных лодок, которые могут быть развернуты на флотах, что позволит выполнять миссии в море быстрее и эффективнее.
«Теперь, когда мы показали, что этот дизайн может работать и плавать достаточно хорошо, нам нужно заставить его плавать там, где мы хотим», — добавил Книжник. «Мы работаем над тем, чтобы он следовал указанным путям, чтобы мы могли использовать его для размещения датчиков, измерений и т. Д.»