Research

Для землі у нас будуть самоврядні автомобілі. А для морів?

Дронь. Самоврядні автомобілі. Літаючі роботаксі. Якщо вірити заголовки останніх кількох років, наземний транспорт в майбутньому замінять роботизовані диліжанси і пристосування, практично не потребують втручання людини, ну хіба що тільки завантажити програму. Але як щодо інших 70% поверхні нашої планети - тієї частини, яка покрита водою? Звичайно, вже існують підводні дрони, здатні записувати відео в 4K для чергової документального фільму BBC. Транспортні засоби з дистанційним управлінням (ROV) здатні спускатися вниз на тисячі метрів, щоб дослідити океанські отвори або ремонтувати промислову інфраструктуру.

Тим не менше, більшість роботів, які перебуваютьсьогодні на воді або під водою, все ще сильно залежать від людського фактора. І це зрозуміло, враховуючи неструктуровану середу морів і слабкі комунікаційні можливості для всього, що рухається нижче хвиль. Автономні підводні апарати (AUV), ймовірно, сьогодні найбільш близькі до розумних машин океану, проте найчастіше йдуть заздалегідь запрограмованим інструкцій.

Нове покоління водоплавних роботів, що підкорюютьморя - і задіюють штучний інтелект, машинне зір, просунуті датчики та інші технології - готово занурюватися на глибину. Давайте подивимося, що нам приготували інженери.

морський трансформер

Нік Редфорд, технічний директор HoustonMechatronics Inc. (HMI), не наважується сказати слово «автономія», розповідаючи про кращому творінні свого стартапу - Aquanaut. Він вважає за краще термін «загальний контроль».

Aquanaut здається зійшов з екрану фільму«Трансформери». Підводний робот починає кожну місію в формі підводного човна, здатної автономно долати до 200 кілометрів на акумуляторі, в залежності від пункту призначення.

</ P>

Коли Aquanaut досягає пункту призначення -нафтогазова промисловість стоїть першою на черзі з тих, які хоче змінити HMI - його чотири спеціально розроблених і побудованих лінійних приводу приймаються за роботу. Aquanaut розкладається в робота з головою, верхнім торсом і двома маніпуляторами, при цьому залишаючись на плаву.

Момент осяяння, коли інженер зрозумів, як перетворювати субмарину в робота, виник в день, коли в офісі розкладали стіл. Відповідь несподівано здався очевидним.

«Ми просто збираємося побудувати великий, гігантський, підводний розкладний стіл», говорить Редфорд.

Апаратна частина була не єдиною проблемоюкоманди, що складається з ветеранів робототехніки NASA начебто Редфорда, яку їм слід було вирішити. Щоб позбутися від дорогих судів підтримки і великих команд людей, необхідних для управління традиційними ROV, Aquanaut повинен був здатний в найдрібніших деталях відчувати свою навколишнє середовище і передавати цю інформацію назад в штаб, використовуючи підводний акустичну комунікаційну систему, яка існувала ще до підключення до Інтернету по телефонної лінії.

Щоб вирішити проблему низької пропускноїздібності, HMI оснастила Aquanaut системою машинного зору, що складається з акустичних, оптичних і лазерних датчиків. Всі ці щільні дані стискаються з використанням власної технології HMI і передаються одному оператору-людині, який управляє Aquanaut за допомогою звичайної комп'ютерної миші. Навіть джойстик не потрібно.

«Не знаю нікого, хто домігся такого рівня автономії в спілкуванні з навколишнім середовищем», говорить Редфорд.

Раніше в цьому році HMI отримала 20 мільйонівдоларів від Transocean, одного з найбільших в світі підрядників з морського буріння. Цього має бути достатньо, щоб закінчити прототип Aquanaut, який, за словами Редфорда, готовий на 99,8%. На початок наступного року вже заплановані «гучні» демонстрації, а комерційне розгортання - на 2020 рік.

«Що дає нам неймовірну перевагу, так це те, що ми народилися і виросли на створенні роботизованих систем для віддалених місць», говорить Редфорд. «Це моє життя, я зробив на це ставку».

На круїз-контроль

Тим часом, стартап з Бостона намагається вирішитипроблему забезпечення автономності судів в море. Sea Machines отримала близько 12,5 мільйона доларів капіталовкладень, в списку інвесторів виявилася і Toyota AI.

Sea Machines шукає натхнення в індустріїавтономних автомобілів, розробляючи так звані системи «розвідки судів», якими можуть бути модифіковані існуючі комерційні судна або свіжопобудовані робочі суду.

</ P>

На початку цього року стартап оголосив про укладенняугоди з Maersk, найбільшої в світі компанією-перевізником контейнерів, на розгортання системи штучного інтелекту, комп'ютерного зору і LiDAR на новому контейнеровозе датської компанії. Технологія працює аналогічно просунутим системам допомоги водієві, які встановлюються в автомобілях, щоб уникнути небезпек. Доказ концепції закладе основу для майбутньої автономної системи запобігання зіткнень.

Не тільки стартапи намагаються створити автономнісистеми судноводіння. Редфорд зазначив, що Rolls Royce лідирує в розробці автономних кораблів. Його система Intelligence Awareness використовує практично всі типи гучних сучасних технологій: нейромережі, доповнена реальність, віртуальна реальність і LiDAR.

У режимі доповненої реальності, наприклад, живийпотік відео з датчиків корабля міг би виявляти одночасно статичні і рухомі об'єкти, накладаючи на сцену відомості про типи суден в області, а також про відстань до них, про курс та інші дані.

У той час як безпека є основноюмотивацією для автоматизації судів - понад 1100 кораблів були втрачені за останні десять років - ці нові технології можуть зробити суду більш ефективними і менш дорогими в експлуатації.

Морська полювання зустрічає науку

Морські роботи можуть відігравати важливу роль впорятунок морів від екологічних загроз. Зокрема, від такої загрози, як крилатка. За даними Фонду підтримки океану, популяція цих отруйних ендемічних риб стрімко зростає, оскільки риба знаходить собі нові ареали проживання і їсть в тридцять разів більше, ніж влазить в шлунок. Вона стрімко скорочує популяції молодих рифових риб. Вчені й інженери розробляють автономних роботів для знищення інвазивного хижака.

У Вустерського політехнічному інституті, наприклад,студенти будують роботів з списами, які використовують машинне навчання і комп'ютерний зір, щоб відрізняти крилатку від інших водних видів. Студенти навчили алгоритми на тисячах різних зображень крилаток. В результаті вийшла машина для вбивства крилаток, яка може похвалитися точністю понад 95%.

Нова хвиля розумних, незалежних роботів пірнає,плаває і подорожує по океану і його найглибшим глибин. Ці автономні системи не обов'язково призначені для заміни людей - скоріше для того, щоб ми могли без ризику відправлятися туди, куди не могли раніше, або для підвищення безпеки на морі. Можливо, ці інновації будуть надихати роботів, які коли-небудь поринуть в глибини водних планет далеко від Землі.

Віримо? Розкажіть в нашому чаті в Телеграма.

Facebook Notice for EU! You need to login to view and post FB Comments!