Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




13.02.2021


07.02.2021


24.01.2021


24.01.2021


24.01.2021





Яндекс.Метрика

Подводная робототехника

04.05.2022

Подводная робототехника, как и робототехника вообще, — это наука и практика проектирования, производства и, в данном случае, применения роботов в подводной среде.

Что такое подводный робот?

Подводными роботами принято называть:

  • телеуправляемые необитаемые подводные аппараты (ТНПА);
  • автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА);
  • глайдеры (подводный планер);
  • дрейфующие буи-измерители (например, Арго);
  • буксируемые и донные комплексы.

Уже в конце 1970-х гг., в понятие «подводный робот» вкладывалось нечто отличающееся от понятий «машина», «механизм», «автоматическая система». Тогда считалось, что: «Подводный робот — это кибернетическое комплексное устройство, имеющее внутреннюю память и самостоятельно ориентирующееся в окружающей обстановке». Согласно современному определению робот должен обладать определённой подвижностью и степенью (уровнем) автономности. Из эксплуатируемых сейчас изделий, наиболее автономными, то есть способными выполнять задачи по назначению на основе текущего состояния и восприятия внешней среды без вмешательства человека, являются дрейфующие буи-измерители. ТНПА наименее автономны и управляются операторами в реальном времени посредством телеуправления. АНПА передвигаются под своим собственным управлением, в соответствии с программой-заданием, подготовленной заранее, но с постоянным контролем операторами позиции, параметров движения и режима работы полезной нагрузки. Оператор может вмешаться в ход исполнения программы-задания, давать команды по беспроводному каналу связи, чаще всего, гидроакустическому.

Подводные роботы часто относятся к мобильным, однако среди действующих международных Архивная копия от 8 ноября 2019 на Wayback Machine и разрабатываемых Архивная копия от 7 ноября 2019 на Wayback Machine российских стандартов (на ноябрь 2019), касающихся мобильных роботов, подводные не упоминаются. В зависимости от задания, назначения и состава полезной нагрузки подводный робот может вести съемку или манипуляции: обследование подводных трубопроводов (Autonomous Pipeline Inspection), уничтожение морских мин (Single Sortie Detect-to-Engage), строительство и техническое обслуживание (IMR services, Intervention) в морской нефтегазодобыче.

Классификация

Подводными роботами часто называют необитаемые подводные аппараты, которые имеют уже сложившуюся классификацию, как в российском техническом регулировании, в некоторых других государствах, например, Норвегии, так и в международной практике.

Классификация роботов по ГОСТ Р 60.0.0.2-2016, затрагивает только наземные устройства и содержит примечание о том, что: «Классификация роботов космического, воздушного, надводного и подводного применения, а также детальные классификации отдельных видов наземных роботов должны быть определены в других стандартах».

21 марта 2017 г. в ГНЦ РФ ЦНИИ РТК состоялось совещание Архивная копия от 6 ноября 2019 на Wayback Machine, посвященное стандартизации морских робототехнических комплексов и их элементов, но до 2020 г. стандартов, касающихся подводных роботов не было введено. В структуре технического комитета по стандартизации «Робототехника» существует Подкомитет Архивная копия от 6 ноября 2019 на Wayback Machine «Морские робототехнические комплексы», который возглавляет ЦКБ МТ «Рубин». C 01.03.2021 г. введен стандарт ГОСТ Р 60.7.0.1-2020 Архивная копия от 22 апреля 2021 на Wayback Machine «Роботы и робототехнические устройства. Робототехнические комплексы морского назначения. Классификация», в котором морским роботом называется "Робот, разработанный для работы в морской среде, обладающий способностью воспринимать окружающую среду, обрабатывать информацию и взаимодействовать с ней, выполняя поставленное задание по назначению". Этот стандарт не распространяется на классификацию морских робототехнических средств (МРТС). К МРТС относятся: безэкипажное судно (корабль), необитаемый подводный аппарат, морской беспилотный летательный аппарат.

Морские робототехнические комплексы по виду продукции в процессе стандартизации соотносили с ОКПД2 28.99.39.190 — Оборудование специального назначения прочее, не включенное в другие группировки.

Ведущие организации

На протяжении нескольких десятилетий подводными роботами занимаются в Вашингтонском, Саутгемптонском, Бергенском университететах, Университете Хериота-Уатта, Массачусетском технологическом институте и многих других. В России определённых успехов по теме добились: ФГБУ «ИПМТ ДВО РАН», Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН, МГТУ им. Баумана, ЦКБ МТ «Рубин» и другие.

Подводная робототехника и образование

Образовательная подводная робототехника

С начала 2000-х робототехника и подводная робототехника в частности, приобрели широкую популярность в качестве образовательной технологии, позволяющей обучать школьников и студентов по различным техническим направлениям (программирование, схемотехника, конструирование) и дисциплинам (гидроакустика, приборы, навигация, обработка сигналов, компьютерное зрение, манипуляторы и др.).

Соревнования по подводной робототехнике

Технологические конкурсы по подводной робототехнике организуются как с целью поиска новых технических решений, например, Shell Ocean Discovery XPRIZE или AUV Fest Архивная копия от 12 апреля 2020 на Wayback Machine, где могут участвовать и студенты, так и с преимущественно образовательными целями для студентов и школьников.

Наборы и конструкторы подводных роботов

Применение подводной робототехники в образовании стало возможным как за счет целенаправленного развития тематических программ (SeaPerch) и проектов (OpenROV, MUR Архивная копия от 5 ноября 2019 на Wayback Machine), так и благодаря развитию компонентной базы, появлению новых производителей и удешевлению традиционно дорогих комплектующих для подводных роботов (движители, камеры, датчики, разъемы, кабель-тросы и др.)