Самарские инженеры модернизировали подводного робота-окуня

Автор текста - Алексей Соколов
Фото - Самарский университет

Беспилотник в виде рыбы станет более «глазастым» и дальноходным

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.