Roboty podwodne sposobem na lepsze poznanie podwodnego świata

Wszechobecny Internet stał się częścią naszego codziennego życia i teraz prócz miejsc, gdzie dostępność wydaje się oczywista, dotrze tam, gdzie jak dotąd jeszcze go nie było – pod wodę.

Dzięki pracom nad projektem SUNRISE , dofinansowanym przez Komisję Europejską z budżetu 7. programu ramowego , podwodne roboty będą w stanie autonomicznie wykonywać zadania na podstawie otrzymanych instrukcji. Po raz pierwszy będą mogły komunikować się ze sobą i przesyłać dane do komputerów za pośrednictwem Internetu, niezależnie od dynamicznie zmieniających się okoliczności i trudności z transmisją danych.

„Luki w naszej wiedzy o podwodnym świecie są spore. Wiemy tak niewiele, mimo iż ekosystemy morskie mają zasadnicze znaczenie dla kondycji naszej planety i naszych gospodarek” – zauważa kierowniczka projektu, dr Chiara Petrioli. Rozpoznawanie zagrożeń dla rurociągów ropy i gazu, monitoring środowiska, ochrona stanowisk archeologicznych I pogłębianie wiedzy o geologii naszej planety – niezliczone są sposoby, w jakie zespoły robotów wodnych mogą być nam pomocne. „Tę listę ogranicza jedynie nasza wyobraźnia” – twierdzi dr Petrioli.

Projektowanie robotów zdolnych do szybkiej komunikacji w zmieniających się warunkach

Zmieniające się warunki środowiska to jedno z kluczowych wyzwań, z jakimi mierzą się partnerzy projektu. Roboty komunikują się za pomocą sygnałów akustycznych, tak jak ssaki morskie. Podczas gdy delfin dostosuje sposób wysyłania sygnałów do otoczenia, roboty muszą w tym celu zostać zaprogramowane, co stawia przed naukowcami zadanie opracowania maszyn zdolnych do reagowania na ulegający szybkim modyfikacjom zbiór zmiennych. „Stopień zasolenia, temperatura, interferencje fal lub przepływających statków zmieniają zakres skutecznej komunikacji” – wyjaśnia dr Petrioli. Nieprzewidywalność środowiska to jedna z głównych cech odróżniających podwodny Internet rzeczy od lądowego WiFi czy Internetu.

Konieczność niezawodnego reagowania na zmieniające się środowisko oznacza, że potrzebnych jest wiele robotów I kiedy jeden z nich utraci czasowo zdolność komunikacji, inny przejmie nadawanie sygnałów. Współpracujące I komunikujące się ławice robotów będą wyposażone w większą liczbę czujników I obejmą rozleglejszy obszar. Operatorzy będą wysyłać im komunikaty za pośrednictwem modemów transmitujących fale akustyczne. Fale są modulowane w celu przesłania informacji, ale szerokość pasma jest ograniczona, co oznacza niskie tempo transmisji. Ponadto fale dźwiękowe poruszają się z prędkością zaledwie 1 500 metrów na sekundę, pięć rzędów wielkości wolniej od komunikacji radiowej w powietrzu. Jedynie stosunkowo ograniczone pasmo dźwięku rozchodzi się dobrze – wysokie dźwięki nie docierają daleko.

„Tym wyzwaniom może sprostać jedynie awangardowy zespół partnerów z Włoch, Niemiec, Portugalii, Holandii, Turcji I Stanów Zjednoczonych. To największe przedsięwzięcie w tej dziedzinie, na skalę globalną. Zapewniamy Europie miejsce w czołówce tego typu prac” – stwierdza dr Petrioli. Międzynarodowy wymiar oznacza, że laboratoria projektowe obejmują strefy podwodne tak zróżnicowane, jak Bałtyk I Morze Śródziemne. „Musimy wypróbować nasze prototypy w środowiskach, które stawiają całkowicie odmienne wyzwania, poddając je surowym testom”.

Napływają pierwsze wyniki…

Na podstawie prac przeprowadzonych latem 2014 r. w Porto zespół przekonał się, że jego zamierzenia są wykonalne: komponenty komunikowały się I roboty reagowały na instrukcje, co podekscytowało naukowców. Z praktycznego punktu widzenia udało się już odszukać zagubiony kontener w porcie w Porto. „Nastawienie jest bardziej entuzjastyczne niż wcześniej, kiedy już przekonaliśmy się, że jesteśmy na dobrej drodze” – mówi dr Petrioli.

Zespół projektowy dysponuje prototypami roboczymi I kolejny etap prac polega na pozyskaniu nowych partnerów z różnych obszarów zainteresowania oraz otwarciu ośrodków u wybrzeży USA, na holenderskich jeziorach I na Morzu Czarnym w Turcji.


Link do projektu w serwisie CORDIS
Link do strony internetowej projektu
Linki do materiałów wideo/audio:
- wideo 1
- wideo 2
Inne linki