ربات زیردریایی پروتئوس | رباتی که زیر آب زنده می‌ماند!

ربات زیردریایی پروتئوس | رباتی که زیر آب زنده می‌ماند!

ربات زیردریایی پروتئوس | رباتی که زیر آب زنده می‌ماند!

داستان پروتئوس، رباتی که زیر آب زنده می‌ماند!

در سال 2018، کریستین انگلر احساس کرد که به اندازه کافی تئوری علم رباتیک را در دانشگاه ETH زوریخ (یکی از معتبرترین دانشگاه‌های اروپا و جهان است که در شهر زوریخ سوئیس قرار دارد) مطالعه کرده است و آرزو داشت که همه آن‌ها را عملی کند. برای کریستین واضح بود که بهترین راه برای به دست آوردن تجربه عملی این است که خودش کاری را شروع کند. دیگران چندان از این کار کریستین مطمئن نبودند، به خصوص زمانی‌که از غرور و جاه‌طلبی او برای راه‌اندازی پروژه‌ای در دبیرستان شنیده بودند.

این پروژه شامل ربات‌های زیردریایی بود که به عنوان وسایل نقلیه از راه دور (ROV) نیز شناخته می‌شوند. اما حالا کریستین می‌خواست آن ربات را ارتقا دهد. او نه تنها می‌خواست یک ROV بسازد، بلکه می‌خواست در مسابقه بین المللی MATE ROV 2019 - بزرگترین مسابقه ROV در جهان شرکت کند. اشتیاق او برای انجام این پروژه، به هفت دانشجوی دیگر انگیزه داد و Tethys Robotics (تتیس رباتیک) متولد شد.

آغاز سفر

برای اینکه این تیم بتواند در سطح بالایی رقابت کند، Tethys Robotics، نیاز به حمایت داشت. حامی اصلی پروفسور سیگوارت و آزمایشگاه سیستم‌های خودمختار او (ASL) بود که هنوز هم هست. با توجه به پروژه قبلی، SCUBO، افراد تیم این شانس را داشتند که از تجربیات خود بهره ببرند. آن‌ها توانستند از پوسته فیبر کربنی برای ساخت نسخه جدید از ربات زیردریایی، 2.0 SCUBO استفاده کنند.

نسخه اولیه SCUBO برای فیلمبرداری از صخره‌های مرجانی ساخته شده بود، اما نسخه جدید SCUBO باید برای مسابقات MATE ROV درست می‌شد. برای جلوگیری از آسیب رساندن به صخره‌های مرجانی، نسخه اولیه SCUBO برای حفظ پایداری و کنترل، 8 محرک را در موقعیت‌ها و جهت‌های متفاوتی در داخل ربات قرار داده‌اند. علاوه بر این، در این مسابقه، استفاده از باتری داخل ربات مجاز نبود. به همین دلیل، تمام قطعات الکترونیکی، رابط نرم‌افزاری و کنترل باید دوباره طراحی می‌شد تا بتوان ربات را در مسابقه شرکت داد.

اساساً، سنسورهای هر دو نسخه SCUBO یکسان هستند که شامل سیستم مرجع نگرش و سرفصل (AHRS)، سنسور فشار، دوربین استریو و سنسور دما می‌شود.

تنها مشکلی که وجود داشت، این بود که ASL ظرفیت کافی برای پذیرش افراد این تیم را نداشت. بنابراین، آن‌ها مجبور شدند تا در زیرزمین آزمایشگاه مذکور، کار کنند. اما این مشکل به وجودآمده روی انگیزه این تیم و نتیجه موفقیت‌آمیزشان، تأثیری نداشت. (که اکنون استارتاپ این تیم با نام “garage” راه‌اندازی و تکمیل شده است). تیم تتیس رباتیک، اولین تیم سوئیسی بود که تا آن موقع در این مسابقات شرکت کرده بود. از بین 75 تیم شرکت کننده، تتیس در جایگاه نهم قرار گرفت.

کاربرد ربات زیردریایی در دنیای واقعی

پس از مسابقه، نسخه جدید ربات زیردریاییSCUBO  در نمایشگاه‌های مختلف به نمایش گذاشته شد. اینگونه بود که تیم تتیس، با غواصان خنثی‌سازی مهمات انفجاری سوئیس (EOD) آشنا شدند که ماموریت آن‌ها، بازیابی مهمات از دست رفته در دریاچه‌های سوئیس بود. از آنجایی که این یک کار خطرناک و بسیار چالش برانگیز برای غواصان است، تتیس شروع به همکاری بر روی ساخت یک ربات زیردریایی کرد. ربات باید ماژولار، سبک وزن و به راحتی قابل استفاده ساخته می‌شد. با پشتیبانی ASL، الگوریتم‌های توسعه‌یافته برای پهپادها، برای ساخت پهپادهای زیردریایی تیم Tethys Robotics مورد استفاده قرار گرفت. و با انجام آزمایش‌های متعدد در محل عملیات به همراه غواصان EOD و به کارگیری مهمات بی‌اثر، ربات جدید زیردریایی به نام پروتئوس با یک کاربرد خاص در دنیای واقعی ساخته شد.

 با کمک آنها، Proteus به گونه‌ای ساخته شده است که ماژولار و متمرکزتر است تا به عنوان یک دوست غواص برای انجام یک کار به صورت جداگانه، مورد استفاده قرار گیرد. به طور خاص، پهپاد زیردریایی می‌تواند به عنوان یک بالابر برای جابه‌جایی مواد و همچنین به عنوان یک وسیله ارتباطی به سمت بالای آب، استفاده شود.

چالش‌ها و آینده ربات زیردریایی پروتئوس

بین ربات مسابقه دریایی اسکوبو و ربات دریایی پروتئوس جدید، تغییرات زیادی در طراحی و زمینه کاربرد ایجاد شده است. پروتئوس می‌تواند در هر قسمتی از دریاچه مستقر شود و حداکثر میزان عمقی که این ربات زیردریایی می‌تواند قرار بگیرد، 300 متر می‌باشد و همانند نسخه اولیه SCUBO توسط باتری‌ها تغذیه می‌شود.
جریان‌های ارتباطی و فیلم‌های دوربین، از طریق یک کابل فیبر نوری به ایستگاه کنترل در ساحل منتقل می‌شود. علاوه براین، ربات زیردریایی پروتئوس، به غیر از سنسورهایی که در ساخت SCUBO استفاده شده است، با سنسورهایی که عمدتاً برای مکان‌یابی و جهت‌یابی در زیرآب استفاده می‌شوند، نیز ارتقا پیدا کرده است که شامل یک سونار، ثبت سرعت داپلر (DVL)، سیستم خط پایه کوتاه صوتی (SBL) و دوربین‌های ثبت وقایع می‌باشد.

تحقیقات فعلی، بر بهبود محلی‌سازی پهپادهای زیردریایی متمرکز شده است. سنسورهای مختلف به اندازه کافی دقیق، سریع یا قوی نیستند که در دریاچه و به ویژه رودخانه‌ها استفاده شوند. بنابراین، یک الگوریتم فیوژن سنسور، برای ترکیب مزایای سنسورهای مختلف اجرا می‌شود. علاوه بر این، تیم Tethys Robotics در تلاش است تا کاربردهای بیشتری را برای این ربات کشف کند و بخش مناسبی از بازار را برای موقعیت‌یابی پهپادهای دریایی توسعه‌یافته بیابد. با یافتن شرکا و علاقه بیشتر، این پروژه می‌تواند به یک شرکت تبدیل شود و نمونه‌های اولیه را به محصولات نهایی تبدیل کند.



مطالب زیر را حتما مطالعه کنید


نظرات


برای ثبت نظر وارد وبسایت شوید

ما را در اینستاگرام دنبال کنید @RobaticSchool