МОДЕРНИЗАЦИЯ РОБОТА OceanOne

АННОТАЦИЯ

Этот водоплавающий андроид OceanOne — один из самых инновационных роботов за последнее время. Он может плавать на глубине, до которой не могут добраться водолазы. В этой работе будут представлены варианты модернизации робота с путем замены материала корпуса и внедрения датчиков тактильной памяти. Робот сочетает в себе возможности искусственного интеллекта и дистанционного управления с обратной тактильной связью. Этот глубоководный аппарат способен бережно доставать артефакты с затонувших судов, в то время как его оператор находится на корабле. Но робот способен погружаться лишь на сто метров. А его торс легко повреждается внешними факторами.

Ключевые слова: Робототехника, OceanOne, датчики, корпус, материал, робот.

Рисунок 1. Робот OceanOne

От водолазов-людей робот выгодно отличается возможностью безболезненно погружаться на большие глубины. В хвостовой части робота находится компьютер, источник питания и восемь двигателей с винтами. Имеет длину 2  метра и весит 180  кг. Передняя часть напоминает человека, поскольку камеры для стереоскопического зрения установлены в обтекаемой «голове», а подвижные манипуляторы подобны рукам.

В голову этого искусственного интеллекта встроены камеры со стереоскопическим зрением (как у человека), которое позволяет пилоту видеть именно то, что видит робот. Также он имеет две сочлененные руки и сзади у него аккумуляторы, компьютеры и двигатели, работающие в восьми направлениях.

Встроенная навигационная система автоматически удерживает OceanOne в заданной точке или на курсе, компенсируя воздействие течений.

Перемещениями самого робота и движениями его «рук» управляет оператор.

Навигация основана на восприятии окружающей среды при помощи датчиков и камер, чьи данные обрабатываются алгоритмами, не позволяя роботу столкнуться с чем-либо.

Прочный корпус (ПК) — корпус, предназначенный выдерживать давлением за бортом в подводном положении.

Цель всех конструктивных мер  — добиться, чтобы местная прочность была не ниже общей. Типичный материал прочного корпуса  — легированная сталь с высоким пределом текучести. Встречались и титановые корпуса. Они привлекательны из-за большей прочности титана, меньшего удельного веса и немагнитности. К тому же титановые соединения стойки к коррозии — корпус хорошо стоит в морской воде даже без покраски. Но сварка титановых листов представляет проблемы — титан становится хрупким, растрескивается параллельно шву. Борьба с этим явлением удорожает и замедляет постройку.

Рисунок 2. Листы титана

Инженеры считают, что главное преимущество нового аппарата в том, что он собирается образцы, не ломая их. Другие роботы с неуклюжими "руками", которые сегодня используются для сбора хрупких объектов, изначально были разработаны для нефтяной и газовой промышленности, то есть для более грубой работы. Всё это снижает эффективность биологического исследования.

Чтобы понять, что попало в механические руки, требуется сложное программирование и серьёзные вычислительные мощности.

Мы предлагаем обратить внимание на исследование ученых из Наньянского технологического университета в Сингапуре.

Они разработали искусственную кожу с датчиками, запоминающими информацию о прикосновениях. Устройство воспроизводит работу тактильной памяти в головном мозге, которая сохраняет ощущения, переданные рецепторами кожи, после того как воздействие прекратилось.

Сенсоры помогут роботам быстро определять, какого рода объект взят рукой-манипулятором, и тут же рассчитывать силу захвата, чтобы не повредить хрупкий стакан или мягкий фрукт. Такой подход высвободит ресурсы процессора для выполнения других задач.

"Кожа" состоит из нескольких слоёв. Первый из них чувствителен к давлению и при физическом воздействии меняет электрическое сопротивление. Следующий слой записывает эти изменения и хранит "воспоминания" о разных типах прикосновений на протяжении недели. (Впрочем, эти данные можно в любой момент удалить, путём подачи напряжения.)

Рисунок 3. Наблюдение за роботом OceanOne

Этот проект свидетельствует о возможности сотрудничества человека и робота, в котором сильные стороны как людей, так и роботов обеспечивают в сочетании выигрышное решение вместо простой замены человеческого труда.

Список литературы:

1. https://fr.wikipedia.org/wiki/Ocean_One_(robot)
2. https://i4future.ru
3. https://www.ixbt.com
4. http://www.vesti.ru