Самарские инженеры модернизировали подводного робота-окуня

Инженеры-робототехники Самарского университета им. Королёва разработали модернизированную версию робота-окуня. 

В отличие от первого варианта этого подводного бионического беспилотника, изготовленного в университете в 2023 году, модернизированная версия получит улучшенную систему управления, более качественную видеокамеру и более мощный радиопередатчик, что позволит примерно вдвое увеличить радиус действия подводного беспилотника и улучшить возможности подводного и надводного мониторинга.

При этом внешне робот будет выглядеть по-прежнему – в виде большого морского окуня длиною почти 1 метр, движущегося в воде с помощью хвостового плавника, совсем как живая рыба.

"Самая первая версия нашего беспилотника, который мы изготовили и испытали два года назад, по сути, являлась демонстратором технологии, прототипом, показавшим на практике возможности подводного робота с плавниковым движителем, работающим как хвостовой плавник у настоящей, живой рыбы. Сейчас мы изготавливаем, можно сказать, опытный образец беспилотника "Окунь". Прототип уже был оснащен соответствующей электронной начинкой с видеокамерой, микропроцессором, системой технического зрения и приемопередатчиком, но в новой версии мы значительно меняем электронику, например, ставим более мощную систему радиоуправления и связи и более продвинутую и качественную видеокамеру. Дальность управления аппаратом значительно вырастет”, – рассказал один из разработчиков "Окуня" Владимир Илюхин, директор Научно-образовательного центра робототехники и мехатроники Самарского университета им. Королёва.

По его словам, в модернизированной версии также улучшена система управления дифферентом:  разработчики хотят, чтобы "Окунь" мог быстро всплывать, приподымая над поверхностью воды свою "спинку", где находится объектив видеокамеры, а затем так же быстро в случае необходимости погружаться, меняя ракурс съемки с надводного на подводный и наоборот. Изображение с видеокамеры будет передаваться оператору беспилотника в режиме потокового видео, для этого на "Окуне" устанавливается отдельный мощный передатчик видеосигнала. 

"Сейчас идет монтаж электронной начинки беспилотника, важная задача – добиться полной герметизации аппарата. Планируем провести испытания модернизированной версии в этом году – сначала в бассейне, затем на одном из водоемов в Самаре", – отметил Владимир Илюхин.

О разработке

Подводный беспилотник "Окунь" относится к классу автономных необитаемых подводных аппаратов бионического типа и рассчитан на работу на глубине примерно до пяти метров. Внешне аппарат выполнен в виде морского окуня длиною 85 см, это реальный размер настоящего морского окуня. Рыбообразный корпус обтекаемой формы изготовлен из пластика на 3D–принтере, гибкий хвостовой плавник сделан из полиуретана. За движения хвоста отвечает сервопривод и два искусственных "сухожилия", изготовленные из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Питается подводный беспилотник от нескольких литиевых батарей.

Рыбообразный корпус и движитель в виде гибкого хвостового плавника позволяют достигать высоких гидродинамических характеристик – прежде всего, это более высокие показатели скорости, маневренности и ускорения. Аппарату в виде рыбы требуется меньше энергии для движения, и, кроме того, его гораздо сложнее обнаружить в воде в отличие от традиционных подводных беспилотников небионического типа.

Благодаря разработанным алгоритмам "Окунь" способен самостоятельно ориентироваться под водой и различать заданные цели. При отработке алгоритмов используются технологии искусственного интеллекта и нейросетевые методы самообучения. В зависимости от электронной начинки "Окунь" сможет в перспективе выполнять самые различные задачи, например, вести экологический мониторинг, патрулировать прибрежные участки моря, помогать при проведении поисковых и аварийно-спасательных работ.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий. Еще больше информации об исследованиях ученых университета – на сайте проекта "Одержимы наукой".