Китайские инженеры создали робота-паука для спасения людей на воде

Исследователи из Шэньчжэньского института искусственного интеллекта и робототехники для общества (AIRS), Китайского университета Гонконга (CUHK) в Шэньчжэне и американского Технологического института Стивенса (Stevens Institute of Technology) представили беспилотный спасательный аппарат QuadBoat.

Его конструкция вдохновлена пауками-серебрянками, способными перемещаться по воде и захватывать добычу.

Современные средства спасения утопающих представляют собой в основном варианты доставки утопающему той или иной опоры, чтобы он продержался на плаву до прибытия спасателей. Это хорошо работает в тёплых водах, но категорически не годится для спасения людей в холодной воде, когда человек банально может быть не способен даже оставаться в сознании. Поэтому платформа QuadBoat самостоятельно приближается к пострадавшему, поднимает его из воды и доставляет к берегу или спасательному судну.

Аппарат представляет собой квадримаран — судно на четырёх поплавках с центральной платформой. Поплавки также играют роль подвижных «ног», на концах которых установлены двигатели с винтами. Каждая нога имеет четыре степени свободы и может выдвигаться, подниматься и поворачивать свой поплавок, изменяя ширину и высоту подъёма над водой. Тем самым ширина QuadBoat регулируется 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, рассчитан на полезную нагрузку 20 кг и способен работать около двух часов.

Управление беспилотником построено по каскадной схеме: модельно-прогнозирующий регулятор (MPC) рассчитывает передвижение корпуса, а отдельные регуляторы управляют скоростью и движением каждой «ноги». Бортовой компьютер беспилотника представлен платформой Raspberry Pi 4B с процессором ARM Cortex-A72 частотой 1,8 ГГц и 2 Гбайт памяти, тогда как отдельными конструктивными элементами бота — двигателями, винтами, сочленениями и т.д — управляют платы Arduino Nano. Питание обеспечивает литий-ионная батарея на 12 В ёмкостью 58 800 мА·ч. Камера распознаёт цель и оценивает её положение, а связь с береговым компьютером осуществляется по беспроводной локальной сети.