Исследователи из Шэньчжэньского института искусственного интеллекта и робототехники (AIRS), Китайского университета Гонконга в Шэньчжэне и Технологического института Стивенса представили беспилотный спасательный аппарат QuadBoat.
Конструкция вдохновлена пауками-серебрянками, которые умеют перемещаться по воде и захватывать добычу. Аппарат — квадримаран: центральная платформа опирается на четыре поплавка с винтовыми двигателями на концах.
Каждый поплавок закреплён на подвижной «ноге» с четырьмя степенями свободы: она выдвигается, поднимается и поворачивается. За счёт этого ширина корпуса меняется от 1,188 до 1,85 м, а высота — от 0,425 до 0,643 м.
Прототип весит 25 кг, разгоняется до 0,8 м/с, рассчитан на полезную нагрузку 20 кг и работает около двух часов от литий-ионной батареи на 12 В ёмкостью 58 800 мА·ч.
Управление построено по каскадной схеме: модельно-прогнозирующий регулятор (MPC) считает движение корпуса, а отдельные контуры отвечают за скорость и работу каждой «ноги».
Бортовой компьютер — Raspberry Pi 4B с ARM Cortex-A72 на 1,8 ГГц и 2 Гбайт памяти. Двигателями, винтами и сочленениями управляют платы Arduino Nano. Камера распознаёт цель, связь с берегом идёт по Wi-Fi.
Смысл разработки в том, что нынешние средства спасения в основном доставляют утопающему опору, чтобы он продержался до прибытия спасателей. В холодной воде это бесполезно: человек может просто потерять сознание.
QuadBoat же сам подходит к пострадавшему, поднимает его из воды и доставляет к берегу или спасательному судну.
Испытания проводили в бассейне 6 × 6 м и на открытой воде. Робот сужался и проходил в проём шириной 1,1 м, опускал корпус под препятствием и поднимал его, чтобы преодолеть невысокую преграду.
Средняя ошибка позиционирования по камере составила 16–18 мм. Но со спасением сложнее: манекены удалось вытащить в 70 % попыток в бассейне и лишь в 50 % на открытой воде, за 116 и 132 секунды соответственно.
Пока это ранний прототип: грузоподъёмности не хватает для взрослого человека, а ветер, волны и блики на воде заметно мешают системе наведения.
0 комментариев