или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Автономный морской робот от MIT будет искать подводные бомбы

schedule 18.07.2012 в 13:12 link MIT БПВС беспилотники робот-разведчик исследование
​На протяжении многих лет ВМС США нанимали людей-водолазов, оснащенных гидролокаторами и камерами для поиска подводных мин, прикрепленных к корпусам судов. Военно-морской флот также обучал дельфинов и морских львов для поиска бомб вокруг сосудов. Животные могут охватывать большую площадь за короткий промежуток времени, но они являются дорогостоящими для обучения и ухода за ними, и не всегда выполняют свои задачи, как нужно.

В последние несколько лет ученые Военно-морского флота, а также научно-исследовательские учреждения по всему миру, разрабатывали устойчивых инженерных роботов для разминирования и других рискованных подводных миссий. Конечной целью является создание полностью автономных роботов, которые могут перемещаться и ориентироваться в облачной подводной среде без каких-либо предварительных знаний об этих условиях, обнаруживая мины, даже небольшие, размером с планшет.

В настоящее время Франц Ховер (Franz Hover), доцент кафедры машиноведения Массачусетского технологического института и аспирант Брендан Инглот (Brendan Englot) разработали алгоритмы, которые значительно улучшают навигацию таких роботов и функциональные возможности. Используя группы алгоритмов, робот может плавать вокруг корпуса судна и просматривать сложные структуры, такие, как винты и валы. Цель его состоит в том, чтобы добиться разрешения достаточно хорошего качества, чтобы обнаруживать 10-сантиметровые мины, прикрепленные к борту корабля.



"Если мина небольшая, то возможно, она не потопит судно или не приведет к потере жизней, но она может нанести изгибы вала, или повреждения подшипника, из-за чего могут возникнуть большие проблемы", - говорит Ховер. - "Способность дна судна не подвергаться установке этих объектов имеет решающее значение для безопасности судна на сегодняшний день".
Инженерные особенности такого исследования представляют вычислительные задачи, которые Ховер и его группа исследовали на протяжении последнего десятилетия. Исследователи разработали алгоритмы программирования робота - автономного подводного аппарата (HAUV), первоначально разработанного в рамках морской программы Массачусетского технологического института. Технология приобретена компанией Bluefin Robotics Corp, и инженеры Массачусетского технологического института продолжают работать, чтобы улучшить её работу на протяжении многих лет.

Полноценный просмотр массивных структур, таких как боевые военные корабли, а также все мелкие детали, включая болты, стойки и любые мелкие компоненты - это сложная проблема в соответствии с планированием и наведением.

"Этого не достаточно, чтобы просто увидеть его с безопасного расстояния", говорит Ховер. - "Транспортное средство должно продвигаться через винты и валки, пытаясь охватить все, как правило, с ближними датчиками, которые имеют ограниченное поле зрения".

Группа подошла к выполнению задачи в два этапа. На первом этапе ученые запрограммировали робота подойти к корпусу судна на безопасном 10-метровом расстоянии. Камера-гидролокатор излучает сигналы, которые возвращаются обратно, когда робот движется вокруг судна, а исследователи обрабатывают эти гидроакустические сигналы в мутной среде. При таком низком разрешении, Ховер говорит, можно ясно разглядеть большой винт судна и крошечные по сравнению с ним мины.
"Мы получаем огромное облако, и верьте или нет, но мы видим, как возникает форма конструкции судна".

Тем не менее, Ховер описывает облака, как "туман", который не обязательно определит, где начало и конец корабля  - это важная информация для робота, чтобы избежать столкновения с винтами судна. Чтобы перевести этот "туман" в твердую структуру, исследователи адаптировали алгоритмы компьютерной графики к данным гидролокатора, создавая трехмерные "водонепроницаемые" сети модели.

На втором этапе своего подхода ученые запрограммировали робота плавать ближе к кораблю, направляясь к судну на основе сетки модели. Цель для робота охватить все точки в сети, и в этом случае каждая точка находится на расстоянии 10 сантиметров друг от друга, достаточно узком, чтобы обнаружить небольшую мину.

Команда протестировала свои алгоритмы в этой области, создав подводные модели двух судов: Curtiss, 183-метровый военный корабль в Сан-Диего, и Seneca, 82-метровый катер в Бостоне. Группа проводила испытания устройства в этом месяце в Бостонской гавани.

"Цель состоит в том, чтобы быть конкурентоспособными с водолазами в скорости и эффективности, охватывающей каждый квадратный сантиметр корабля" – говорит Инглот.  - "Мы думаем, что мы уже близки к цели".

Это исследование проводилось при поддержке Управления военно-морских исследований.

Комментарии: