Európai fejlesztésű, autonóm robot tisztíthatja meg a tengerfeneket – bemutatták a prototípust

A Müncheni Műszaki Egyetem (TUM) kutatói építettek egy víz alatti robotot, amely képes önállóan felismerni és összegyűjteni a hulladékot a tengerfenékről. A rendszer Marseille-ben mutatkozott be, az Európai Unió SEACLEAR 2.0 projektjének részeként.

A tengeri hulladék világszerte komoly problémát okoz – erre reagál a TUM autonóm búvárrobotja, amely felismeri és felszínre hozza a tengerfenékre süllyedt szemetet. A szerkezet AI-t használ, de ultrahangot és kamerákat is bevet, hogy támogassa a hulladékgyűjtés folyamatát.

Ezzel olyan búvárok munkáját segítheti, akik például kikötőkhöz közeli vizekben gyűjtenek szemetet – köztük az utóbbi években egészen kiemelkedő számban e-rollereket, kerékpárokat, halászhálókat vagy például leselejtezett gumiabroncsokat.

Összetett rendszert dolgoztak ki a tengeri szemétgyűjtésre

A rendszer egy-egy szervizhajóból, csónakból és drónból, valamint több keresőrobotból és a TUM búvárrobotból áll. A kiszolgálóhajó kábelen keresztül látja el árammal és adatkapcsolattal a rendszer víz alatti robotjait.

Ultrahanghullámokat is a mélybe küld, hogy elkészítse a tengerfenék hozzávetőleges térképét.

Ezután egy körülbelül 50 centiméter hosszú keresőrobot gyorsan és hatékonyan átpásztázza a tengerfeneket, majd jön a nyolc miniturbina által hajtott tengeralattjáró, ami az összes információ birtokában önállóan merül le azokra a helyekre, ahol a rendszer szemetet észlelt.

A robot megragadja a tárgyakat, majd egy csörlő segítségével egy további autonóm, úszó, hulladékkonténerként szolgáló csónakra rakodja ki őket. Ez a folyamat a TUM elemzése szerint a 16 méternél mélyebb vizekben válik igazán gazdaságossá.

A müncheniek víz alatti robotja négy lényeges funkcióval rendelkezik

1. A rendszer azonosítja és 3D-ben megjeleníti a hulladékot

„Mivel először azonosítanunk kell a hulladékot, és a tárgyak megragadása nagyfokú precizitást igényel, a fedélzeten kamera és szonár található, ami még zavaros vízben is lehetővé teszi a tájékozódást” – magyarázta Dr. Stefan Sosnowski.

A tudós szerint a hulladék azonosítása nem triviális feladat, ugyanis a neurális hálózatok betanításához alig áll rendelkezésre képi anyag a víz alatti tárgyakról.

„A projektpartnereink ezért több mint 7000 képet címkéztek fel olyan tárgyakként, amelyek nem valók a tengerfenékre. Ez azért fontos, hogy el lehessen dönteni, hol lehet az adott tárgyat biztonságosan megfogni.”

2. Erős és érzékeny megfogó

A búvárrobot számára kifejlesztett autonóm megfogó hatalmas, négyujjú „keze” körülbelül egyköbméteres térfogatot képes átérni, majd 4000 newton erővel megszorítani. Ezzel akár 250 kilogrammos tárgyakat is felemel a tengerfenékről.

A megfogót speciális szenzorok segítik abban, hogy megállapítsa, mekkora erőt alkalmazhat károkozás nélkül. Ez megakadályozza például műanyag vödrök vagy üvegpalackok széttörését.

3. Kábel köti össze a robotot az áramforrással és az adatátviteli hálózattal

Bár a TUM hajója önállóan mozog a vízben, a kutatók „pórázon tartják”. Ennek oka az, hogy a fedélzeti akkumulátor csak kétórányi működést biztosít, ráadásul a AI teljesítménye növelhető a kábeles kapcsolattal, ami egyben kötélként is funkcionál a nehéz tárgyak kiemeléséhez.

4. Felhajtóhab tartja helyben a búvárrobotot

A 120 kilogrammos tengeralattjárót felhajtóhab veszi körül, hogy egyfajta lebegő állapotban tartsa, amikor a miniturbinák nincsenek használatban. Ez lehetővé teszi, hogy a víz alatti robot szabadon mozogjon, és tartsa az irányt, ami „fontos a tárgyak precíz megközelítéséhez” – vázolta Sosnowski.

Gábor János, NEW technology