Изследователи от Института по изкуствен интелект и роботика в Шенжен разработиха плаващия робот QuadBoat, способен не само да открива хора във водата, но и да проследява движението на пострадалите, както и да ги изважда от повърхността. Роботът е с конструкция с четири управляеми „крака“, вдъхновена от паяците-рибари, и може да се придвижва по повърхността на водата.

Повечето съвременни безпилотни надводни апарати, използвани в спасителни операции, помагат да се открие човека или да се достигне до мястото на инцидента. Това обаче често не е достатъчно — пострадалият може да е изтощен, преохладен или да няма физическата възможност самостоятелно да се качи на спасителното средство. Бързото изваждане на човек от водата остава една от ключовите задачи при аварии в морето.

За да я решат, учените разработиха QuadBoat — автономен апарат, който може не само да открива плаващите обекти, но и активно да ги проследява и да извършва операциите по изваждането им от водата. Според изследователите роботът е предназначен за бъдещо използване в аварийно-спасителните служби, включително при сблъсъци на кораби и други извънредни ситуации във водата.

Вдъхновени от природата

Конструкцията на QuadBoat е вдъхновена от принципите на движение на паяците-рибари, които използват дълги водоотблъскващи крайници за придвижване по повърхността на водата. Въпреки това, за разлика от членестоногите, роботът се задържа на повърхността благодарение на плавателността на корпусите на „лапите“ си, а четирите крака служат за придвижване и стабилизация.

Роботът се състои от централен корпус и четири независимо управлявани крайника. Специален контролер, базиран на обратна кинематика, позволява координиране на движенията на краката, промяна на положението на корпуса и придвижване в различни посоки. За управлението на движението и устойчивостта разработчиците са комбинирали модел за прогнозно управление пропорционално-интегрално-диференциален контролер, което позволява на апарата да коригира траекторията си и да запази стабилност във водата.

Тестовете на QuadBoat бяха проведени в басейн и включваха няколко етапа. Първо учените провериха способността на робота да се движи по зададени маршрути и да изпълнява различни маневри. След това те тестваха системите за компютърно зрение: роботът трябваше да разпознава, проследява и изважда плаващите обекти. Допълнителни експерименти в закрити помещения и на открито показаха, че апаратът е способен да следва целите във водата и да изпълнява задачите, необходими за спасителните операции.

Въпреки това QuadBoat засега остава изследователски прототип. Тестовете се проведоха в контролирани условия, докато реалните спасителни операции могат да бъдат съпътствани от силни вълни, течения и лошо време. В бъдеще учените ще трябва да проверят функционалността на робота в по-сложна среда и да го адаптират за практическо приложение. Разработчиците смятат, че подобна биоинспирирана конструкция може да се превърне в полезен инструмент за спасителите.