Яхты-роботы поднимают паруса на штурм Атлантики 13.05.2008, 14:33 Главная   »   Статьи   »   Роботы на базе авто-мототехники   »   Яхты-роботы поднимают паруса на штурм Атлантики Тысячи миль, которые нужно пройти под парусом, кажутся не таким уж крупным достижением. Но всё меняется, если учесть, что на борту яхты не будет людей и дистанционно управлять судном никто не будет. На фото — яхта-робот из университета Уэльса (фото с сайта roboticsailing.org). Первая в истории попытка роботов самостоятельно пересечь океан под парусом вполне может закончиться потерей всех участников. Ведь даже мореходы из плоти и крови не всегда добираются до цели. А тут с волнами и шквальным ветром придётся бороться небольшим лодочкам, ведомым горсткой микросхем. Тем ценнее окажется победа электроники над стихией. Восемь небольших яхт примут старт в уникальной гонке Microtransat Challenge, которая состоится нынешней осенью. По устройству эти яхты схожи. Они в небольшом масштабе повторяют строение "настоящих" парусных судов, только такелажем тут управляют специальные приводы, команды которым отдаёт бортовой компьютер. Последний постоянно сверяет позицию яхты (благодаря спутниковой навигации) с картой маршрута, следит за погодой "над головой", волнами и ветром и регулярно отправляет на берег "отчёт" о положении дел. Питают всё хозяйство аккумуляторы, заряжаемые солнечными батареями. Австрийский Roboat победил в первом Microtransat, состоявшемся в 2006-м (фото с сайта theregister.co.uk). Не так уж сложно? На словах. Но только представьте, с какими трудностями столкнутся роботы в открытом океане, где никто не сможет (согласно правилам) "подсказывать" им верные решения. А ведь включить дистанционное управление яхтой человеком их создатели смогут лишь в экстренных ситуациях — только чтобы спасти сам аппарат. Но в таком случае уже ни о какой победе и речи не пойдёт. В общем, создание автономных парусных ботов – дело непростое. Тем удивительнее, что такие машины проектируют, а то и уже построили, и более того — испытали — сразу несколько групп экспериментаторов. На данный момент для участия в соревновании зарегистрировалось восемь команд из Великобритании, Франции, Австрии, Канады, Португалии и США. Правда, их проекты находятся на разной стадии реализации. У одних есть только картинки и объявление "Ищем спонсоров", у других имеются действующие прототипы яхт или предыдущие модели, у третьих полным ходом идёт постройка "призового аппарата". Слева верху: 280-килограммовая яхта-робот Beagle B, построенная в Абериствите, является предшественницей Pinta. Последняя должна оказаться изящнее (всего 150 килограммов), но быстрее. По расчётам британцев она сможет развивать скорость в 7,4 километра в час. Особенности конструкции — углеволоконный парус-крыло. Справа вверху: одна из моделей от INNOC, хорошо видны солнечные батареи. Внизу: претенденты из Португалии и Канады (фото с сайтов microtransat.org, roboticsailing.org и engsoc.queensu.ca). Так или иначе, за победу в трансатлантической гонке намерены побороться: робот Pinta факультета информатики университета Уэльса в Абериствите (Aberystwyth University); французская высшая школа авиационных инженеров (ENSICA) и её машина IBoat; австрийское общество передовых компьютерных исследований (Österreichische Gesellschaft für innovative Computerwissenschaften или INNOC) и его аппарат Roboat; команда автономного парусного робота (Mostly Autonomous Sailboat Team — MAST) Королевского университета в Онтарио (Queen's University); лодка FEUP Autonomous Sailboat (FASt) инженерного факультета университета Порто (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto — FEUP); частная команда из Мэриленда Team Robotboat и её аппарат Mark III Robotboat; частная американская команда Team Savage; частная команда Portencross Boys из Глазго.

Картина, достойная пера Айвазовского: кораблик команды MAST сражается с порывами ветра на фоне свинцовых туч (фото с сайта roboticsailing.org).

Состязание роботов-яхт придумано Марком Нилом (Mark James Neal) из университета Уэльса и Ивом Бриером (Yves Brière) из ENSICA. Первые такие (довольно скромные) соревнования прошли на одном из французских озёр, а также в морском заливе близ берега Британии в 2006 и 2007 годах. Однако трансатлантический переход — куда более серьёзное испытание для роботов, нежели несколько километров тех первых гонок.

"Это первый случай, когда кто-либо попытается преодолеть океан с любой автоматизированной лодкой, — сообщает Нил. — Большая проблема — долговечность и гибкость работы роботов в сложных условиях. Они должны выжить в течение двух-трёх месяцев без всякой поддержки. Если нам удастся добраться до финиша, я буду очень рад. Это достижение откроет океаны для мониторинга окружающей среды при помощи роботов".

"Датчики таких машин, — продолжает профессор, — будут измерять содержание углекислого газа в воде, концентрацию хлорофилла и загрязняющих веществ, атмосферное давление и температуры воды и воздуха. Собранные данные пригодятся учёным, а также помогут специалистам отслеживать рост планктона или разливы нефти. Роботы соберут эту информацию дешевле и оперативнее, чем с нынешними технологиями".

Надо заметить, что плавающие роботы уже ходили поперёк Атлантики. Можно вспомнить хотя бы выдающийся подводный робот-исследователь Spray. Однако для обеспечения своего движения он использовал совсем другой принцип.

С другой стороны, мы уже видели успех системы, в которой парусом (да ещё и летающим) управлял компьютер. Так что современная техника обладает хорошей "базой", чтобы породить работоспособные трансатлантические яхты-боты.

Вернёмся, впрочем, к состязанию.

В правилах Microtransat Challenge перечислены такие разумные вещи:

• яхты не должны иметь никакого привода, кроме паруса;
• аппарат должен быть полностью энергетически автономным, он должен нести на борту всё необходимое ему электрооборудование, а в длину парусник не должен превышать четырёх метров;
• участники не могут мешать другим претендентам, в том числе – вести машины на столкновение, ставить препятствия или мешать работе электронных систем конкурентов;
• каждый участник обязуется предоставлять информацию о положении лодки судьям не реже раза в сутки;
• участники не могут управлять своими яхтами дистанционно, но могут переправлять на них координаты определённых точек дистанции, информацию о погоде на маршруте или даже обновлять ПО лодки, а также – получать с борта телеметрию о состоянии яхты (её батарей и так далее).

Старт этой гонки намечен на промежуток между 29 сентября и 5 октября 2008 года. Место старта — Виана до Кастело (Viana do Castelo), Португалия. Финишная линия (по определению устроителей гонки) — это отрезок меридиана 60 градусов западной долготы, ограниченный двумя параллелями — 10 и 25 градусов северной широты. На ряде ресурсов уточнено, что "ленточка" натянута примерно между северной оконечностью Святой Люсии и южной оконечностью Мартиники, хотя это куда более короткий отрезок.

В случае если ни одна яхта так и не дойдёт до заветной финишной линии, победителем состязания объявят аппарат, который на момент своего схода или прекращения всей гонки в целом достигнет самой западной точки среди всех претендентов.

"Считать цыплят" мы будем осенью. Но ещё раньше, с 20 по 25 мая 2008-го, в Австрии на озере Нойзидль (Neusiedl) пройдёт международный чемпионат яхт-роботов (World Robotic Sailing Championship 2008), организованный INNOC. Для команд, намеренных бросить своих роботов в волны Атлантики в осеннем супермарафоне, майское состязание послужит отличным тестом машин и оценкой расстановки сил.

Во всяком случае уже известно, что команды INNOC, Aberystwyth, FEUP и MAST вовсю собираются на чемпионат.