В Китае разработан беспилотный спасательный квадримаран для спасения утопающих

Группа ученых из Шэньчжэньского института искусственного интеллекта и робототехники для общества, Китайского университета Гонконга и Технологического института Стивенса представила новый беспилотный аппарат под названием QuadBoat. Его дизайн основан на принципах движения пауков-серебрянок, которые могут передвигаться по воде и охотиться на свою добычу.

QuadBoat представляет собой квадримаран с четырьмя поплавками и центральной платформой. Поплавки функционируют как подвижные «ноги», на концах которых расположены двигатели с винтами. Каждая из «ног» обладает четырьмя степенями свободы, что позволяет изменять ширину и высоту подъема над водой. Ширина аппарата варьируется от 1,188 до 1,85 м, высота — от 0,425 до 0,643 м. Прототип весит 25 кг, развивает скорость до 0,8 м/с, способен нести полезную нагрузку до 20 кг и функционировать в течение примерно двух часов.

Управление QuadBoat осуществляется по каскадной схеме, где модельно-прогнозирующий регулятор рассчитывает движение корпуса, а отдельные регуляторы контролируют скорость и маневры каждой «ноги». Бортовой компьютер построен на базе Raspberry Pi 4B с процессором ARM Cortex-A72 и 2 Гбайт оперативной памяти, а управление конструктивными элементами осуществляется с помощью плат Arduino Nano. Питание обеспечивает литий-ионная батарея на 12 В с емкостью 58 800 мА·ч. Камера на борту отвечает за распознавание целей и передачу данных о их положении на берег.

Тестирование устройства проводилось в бассейне площадью 6 × 6 м и на открытой воде. QuadBoat демонстрировал возможность изменять положение ног, сужаться для прохождения узких проемов и подниматься или опускаться для преодоления препятствий. При наведении с помощью камеры средняя ошибка позиционирования составила 16–18 мм. Однако на данный момент успех робота в спасении манекенов оказался лишь 70 % в бассейне и 50 % на открытой воде, при этом среднее время выполнения задачи составило 116 и 132 секунды соответственно.

На текущем этапе QuadBoat все еще находится на стадии прототипа, и его грузоподъемность недостаточна для спасения взрослых людей. Также влияние ветра, волн и солнечных отражений ухудшает работу системы наведения, что указывает на необходимость дальнейших доработок.