https://frosthead.com

Ten niewidzialny robot może zwiększyć bezpieczeństwo w naszych portach

Dużo uwagi poświęca się ładunkom, które pasażerowie wlatują i wychodzą z lotnisk. Walizki i kufry są oznaczone, prześwietlone, a nawet przeszukane. Jednak ten sam poziom kontroli nie jest często stosowany w przypadku innych środków transportu.

„Naprawdę trudno jest utrzymać bezpieczeństwo w portach”, wyjaśnia Sampriti Bhattacharyya, doktorant inżynierii mechanicznej w Massachusetts Institute of Technology. „Jak wpakować się na ręce i kolana i sprawdzić wszystko?” Inspektorzy musieliby zajrzeć do każdej kabiny i szafki oraz pod deski podłogowe, aby upewnić się, że nie ma nic do ukrycia.

Na początku września ona i jej doradca, profesor inżynierii Harry Asada, przedstawili swoje rozwiązanie na Międzynarodowej Konferencji Inteligentnych Robotów i Systemów. Ich elipsoidalny pojazd do inspekcji i eksploracji (w skrócie EVIE) to robot wielkości piłki nożnej, który pływa wzdłuż kadłubów statków, używając ultradźwięków do wykrywania potencjalnych kontraband.

Przemytnicy często ukrywają towary w tajnych schowkach w kadłubach statków. Wiele z tych jednostek jest niewielkich rozmiarów, a bezpieczeństwo portów może nie mieć zasobów ani czasu na przeszukanie każdego z nich. Ultradźwięki umożliwią EVIE dostrzeżenie pustych obszarów w kadłubie, gdzie towary mogą być przechowywane.

EVIE ma około ośmiu cali średnicy, a jego plastikowy korpus jest podzielony na dwie wyraźne półkule. Górna półkula zawiera układ napędowy sześciu strumieni wody, który może popychać EVIE do przodu z prędkością około 2 mil na godzinę. Dolna półkula jest wodoszczelna i mieści całą elektronikę, w tym baterię, czujniki ruchu, centralny procesor, bezprzewodowe radio i kamerę; zespół spłaszczył dno, aby EVIE mogła docisnąć kolor do powierzchni. Na razie robot jest sterowany bezprzewodowo, ale naukowcy sądzą, że pewnego dnia można go zaprogramować do pracy autonomicznej.

Pierwotnie zamierzano ocenić stan zbiorników na wodę w reaktorach jądrowych, zespół zaprojektował EVIE do zaglądania w miejsca niebezpieczne lub niedostępne dla ludzi. Jednak jego ukryty układ napędowy sprawia, że ​​zdalnie sterowany robot jest idealny do tajnych poszukiwań. Zamiast śmigieł, które tworzą widoczny ślad, zespół wybrał sześć wewnętrznych dysz wodnych. Drukowana w 3D górna komora EVIE wypełnia się wodą, którą dysze wypychają, by napędzać i sterować łodzią. „Nie widać dżetów w wodzie; możesz ukryć go w krzakach [lub wodorostach] i puścić ”, wyjaśnia Bhattacharyya.

Poznaj EVIE Obecna wersja EVIE składa się z wodoszczelnej podstawy dla elektroniki i drukowanej w 3D cholewki zawierającej napęd odrzutowy. (Dzięki uprzejmości Sampriti Bhattacharyya i Harry Asada)

Schemat kontroli jest bardzo czuły, co jest zarówno błogosławieństwem, jak i przekleństwem. Wysoki stopień manewrowości pozwoli pilotom skakać jak najbliżej kadłubów, ale może również utrudnić utrzymanie dokładnej odległości i linii prostej. Zanim zespół zdoła uruchomić ultradźwięki, będzie musiał poprawić swój mechanizm kontrolny i dowiedzieć się, jak poruszać się po chropowatych powierzchniach, takich jak nierówne lub pokryte pąkami kadłuby. Ultradźwięki wymagają albo bezpośredniego kontaktu z powierzchnią, albo stałej odległości od niej.

Zespół prowadzi obecnie testy wody stojącej, aby dowiedzieć się, jak pomóc EVIE unosić się na wyznaczonej odległości. Bhattacharyya wyjaśnia, że ​​użycie bufora hydrodynamicznego lub z góry ustalonej stałej odległości między robotem a łodzią może być sposobem na szybką identyfikację obszarów wymagających dokładniejszego spojrzenia. „Jeśli powierzchnia jest nierówna, a ja odczuwam skurcz czasu i chcę bardzo szybko skanować, mogę pozostać na odległość, a następnie zatrzymać się, gdy coś zobaczę” - mówi.

Prototyp wzbudził już zainteresowanie wojska. „Szczególnie mnie interesuje, czy ten rodzaj technologii może znaleźć zastosowanie w krajowych operacjach morskich, od wykrywania przemycanych czynników nuklearnych, biologicznych lub chemicznych po interakcje narkotykowe, wykrywanie pęknięć naprężeniowych w zanurzonych konstrukcjach i kadłubach, a nawet szybciej przetwarzanie i kierowanie ruchem morskim ”, powiedział Mathan News Nathan Betcher, oficer specjalnej taktyki w lotnictwie USA.

Akumulator litowo-jonowy obecnego urządzenia może zasilać jednostkę przez około 40 minut, wystarczająco długo, aby przesłonić kilka kadłubów. Bhattacharyya planuje wydłużyć żywotność baterii do 100 minut w następnej generacji. Wyobraża sobie przyszłość, w której floty EVIE monitorują porty; będą się obracać, a niektóre będą podlegać obowiązkowi skanowania, gdy inni powrócą do swoich stacji ładowania. Ale Bhattacharyya twierdzi, że komercjalizacja na pełną skalę jest jeszcze za wiele lat.

Ten niewidzialny robot może zwiększyć bezpieczeństwo w naszych portach