MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Исследователи из Шэньчжэньского института искусственного интеллекта и робототехники для общества (AIRS), Китайского университета Гонконга (CUHK) в Шэньчжэне и американского Технологического института Стивенса (Stevens Institute of Technology) представили беспилотный спасательный аппарат QuadBoat. Его конструкция вдохновлена пауками-серебрянками, способными перемещаться по воде и захватывать добычу.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews
Современные средства спасения утопающих представляют собой в основном варианты доставки утопающему той или иной опоры, чтобы он продержался на плаву до прибытия спасателей. Это хорошо работает в тёплых водах, но категорически не годится для спасения людей в холодной воде, когда человек банально может быть не способен даже оставаться в сознании. Поэтому платформа QuadBoat самостоятельно приближается к пострадавшему, поднимает его из воды и доставляет к берегу или спасательному судну.
Аппарат представляет собой квадримаран — судно на четырёх поплавках с центральной платформой. Поплавки также играют роль подвижных «ног», на концах которых установлены двигатели с винтами. Каждая нога имеет четыре степени свободы и может выдвигаться, подниматься и поворачивать свой поплавок, изменяя ширину и высоту подъёма над водой. Тем самым ширина QuadBoat регулируется от 1,188 до 1,85 м, высота — от 0,425 до 0,643 м. Прототип весит 25 кг, развивает скорость до 0,8 м/с, рассчитан на полезную нагрузку 20 кг и способен работать около двух часов.
Управление беспилотником построено по каскадной схеме: модельно-прогнозирующий регулятор (MPC) рассчитывает передвижение корпуса, а отдельные регуляторы управляют скоростью и движением каждой «ноги». Бортовой компьютер беспилотника представлен платформой Raspberry Pi 4B с процессором ARM Cortex-A72 частотой 1,8 ГГц и 2 Гбайт памяти, тогда как отдельными конструктивными элементами бота — двигателями, винтами, сочленениями и т.д — управляют платы Arduino Nano. Питание обеспечивает литий-ионная батарея на 12 В ёмкостью 58 800 мА·ч. Камера распознаёт цель и оценивает её положение, а связь с береговым компьютером осуществляется по беспроводной локальной сети.
Испытания прошли в бассейне размером 6 × 6 м и на открытой воде. Меняя положение ног, QuadBoat сужался и проходил через проём шириной 1,1 м, опускал корпус для движения под препятствием и поднимал его, чтобы пересечь невысокую преграду. При наведении с помощью камеры средняя ошибка позиционирования составляла 16–18 мм, однако эксперименты по спасению пока не оправдали себя: робот на 70 % успешно «спасал» манекены в бассейне и лишь в 50 % случаев на открытой воде. Среднее время выполнения задания достигало соответственно 116 и 132 секунд.
В нынешнем варианте QuadBoat остаётся ранним прототипом: его грузоподъёмности недостаточно для взрослого человека, а ветер, волны и отражения солнечного света в воде пока заметно ухудшают работу его системы наведения. Учёным ещё есть над чем работать.
Источник:
