Reklama

Ryby-roboty polską specjalnością

15 października 2018, 09:18
Zdj SabUwis
Robot SABUVIS opracowany w ramach programu współfinansowanego przez Europejską Agencję Obrony. Fot. M.Dura

Jednym z najbardziej oryginalnych rozwiązań tegorocznego Międzynarodowego Salonu Przemysłu Obronnego w Kielcach były prezentowane przez Akademię Marynarki Wojennej (AMW) biomimetyczne roboty podwodne, które wielkością i sposobem poruszania do złudzenia przypominają ryby. Ławica takich robotów wyposażonych w ładunki wybuchowe mogłaby być bardzo skutecznym środkiem do prowadzenia dywersji podwodnej.

Robotyka podwodna to dziedzina od kilku lat bardzo silnie rozwijająca się, głównie ze względu na postęp technologiczny zarówno jeżeli chodzi o sensory, systemy sterowania, oprogramowanie, jak i źródła zasilania. To właśnie dzięki tym zupełnie nowym rozwiązaniom pojawiła się możliwość opracowania tanich, ale skutecznie działających, autonomicznych, biomimetycznych pojazdów podwodnych (ABPP), które wielkością, budową oraz sposobem poruszania do złudzenia przypominają żywe organizmy, w tym przede wszystkim ryby i ssaki morskie.

Dziedziną tą początkowo zajął się Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej, gdy w 2009 roku trzech studentów automatyki i robotyki (Marcin Malec, Marcin Morawski, Dominik Wojtas) w ramach pracy magisterskiej opracowało pierwszą wersję CyberRyby o długości 60 cm i wadze 3,5 kg, która mogła być sterowana za pomocą komputera lub smartfona.

image
Pierwsza polska CyberRyba. Fot. Politechnika Krakowska

Robot został zbudowany z materiałów ogólnodostępnych na rynku (kadłub wykonano z tworzywa sztucznego, płetwy z miękkiej gumy natomiast obrotowe części były napędzane serwomechanizmami modelarskimi), a ogólny koszt użytych części wynosił około dwóch tysięcy złotych. Pomimo tych ograniczeń finansowych CyberRyba miała na głowie zamontowane cztery czujniki do wykrywania przeszkód oraz czujnik temperatury wody. Łączność zapewniały natomiast dwa moduły radiowe: jeden umieszczony w rybie, a drugi podłączony do złącza USB w komputerze. Zamontowany w robocie pakiet akumulatorów pozwalał na pływanie przez około 5 godzin. Za opracowanie CyberRyby jej twórcy otrzymali nagrodę w konkursie "Młodzi innowacyjni 2010” Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów.

image
Pięć wersji CyberRyby opracowane samodzielnie przez Politechnikę Krakowską (wersja nr 1,2 i 4) oraz wspólnie z Akademią Marynarki Wojennej. Fot. Z prezentacji AMW

W 2010 roku Politechnika Krakowska nawiązała współpracę z Akademią Marynarki Wojennej, czego efektem były kolejne wersje podwodnego tego robota (nr 3 i 5) - wszystkie wzorowane na sześciokilogramowym karpiu. Nowe rozwiązania tego typu w tej dziedzinie powstały również w pracach prowadzonych w latach 2013-2017 przez w/w konsorcjum naukowo-przemysłowe.

Konsorcjum to realizowało projekt rozwojowy współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań w ramach którego opracowano dwa autonomiczne biomimetyczne pojazdy podwodne (ABPP1 i ABPP2). Były to demonstratory technologii, które jak pokazano w czasie finalnej demonstracji w kwietniu 2017 r. na Zatoce Gdańskiej, były w stanie poruszać się w sposób autonomiczny po zadanej trasie z omijaniem przeszkód, przy okazji rejestrując zadany obraz wideo i sygnały sonarowe. Akademia Marynarki Wojennej była w tych pracach jako lider odpowiedzialna nie tylko za zarządzanie projektem i przeprowadzenie testów w warunkach rzeczywistych, ale również za opracowanie oprogramowania (dotyczącego przede wszystkim nawigacji oraz sterowania), sterowanie oraz projekt i wykonanie modułu ogona. Politechnika Krakowska odpowiadała natomiast przede wszystkim za projekt i wykonanie części sprzętowej oraz modułu płetw bocznych, jak również oprogramowania niskopoziomowego ABPP1. PIAP był odpowiedzialny za oprogramowanie wysokopoziomowe ABBP1, w tym system komunikacji, natomiast Forkos za konstrukcję ABPP2.

.

W 2015 roku do w/w konsorcjum dołączyło Centrum Technologii Okrętów i Uzbrojenia Morskiego Bundeswery WTD71. W ramach projektu Europejskiej Agencji Obrony konsorcjum zbudowało dwa kolejne biomimetyczne pojazdy podwodne BUV (ang. Biomimetic Underwater Vehicle) imitujące rybę oraz fokę. Nastąpiło wtedy dalsze ulepszenie konstrukcji polskich biomimetycznych pojazdów podwodnych, dzięki wykorzystaniu niemieckich doświadczeń w zakresie systemów obserwacji, nawigacji i komunikacji podwodnej.

Przy czym pojazdy BUV miały mieć już możliwość działania zespołowego mogąc tworzyć coś na kształt ławicy. Dwa lata później do prac dołączyły trzy portugalskie podmioty: ośrodek naukowo-badawczy CINAV, Uniwersytet w Porto i firma OceanScan. Projekt dotyczący ławicy bezzałogowych pojazdów podwodnych z napędem falowym zdolnych do realizacji misji rozpoznania podwodnego pod kryptonimem SABUVIS (Swarm of Biomimetic Unmanned Underwater Vehicles for Underwater ISR) ma zostać zakończony w listopadzie 2018 r.

image
Jeden z polskich biomimetycznych robotów podwodnych. Fot. M.Dura

Sukces dla konsorcjum jest tym większy, że SABUVIS jest pierwszym projektem kategorii B, którego liderem jest Polska. Dalsze działania w tej dziedzinie mają doprowadzić technologię autonomicznych, biomimetycznych pojazdów podwodnych do poziomu IX na podstawie wstępnego zainteresowania gestora w ramach projektu „Śledzik II”. W Polsce będą to najprawdopodobniej Wojska Specjalne.

Sukces jest tym bardziej prawdopodobny, że wstępne zainteresowanie Europejskiej Agencji Obrony, Niemiec, Portugalii i Chorwacji wzbudził także program „SABUVIS II” - budowy „demonstratora działania ławicy średniej wielkości biomimetycznych autonomicznych pojazdów podwodnych współpracujących w realizacji wspólnego zadania”. W programie tym zaproponowano zastąpienie jednego dużego, skomplikowanego konstrukcyjnie, a tym samym drogiego dronu wieloma tanimi i prostymi pojazdami, które działając jak jednorodny system będą w stanie wspólnie zrealizować tą samą misję.

Dlaczego ABPP, a nie klasyczne pojazdy podwodne?

Zainteresowanie nowym rozwiązaniem przez konsorcjum, EDA i Wojska Specjalne nie powinno budzić zdziwienia biorąc pod uwagę zalety, jakie ABPP mają w porównaniu do standardowych pojazdów podwodnych wyposażonych w pędniki śrubowe. Zwraca się przede wszystkim uwagę na skrytość działania związaną przede wszystkim ze sposobem poruszania się wywoływanego przez ruch falowy ogona i płetw bocznych. Dzięki temu biomimetyczne roboty nie wyglądają jak pojazdy podwodne, ale żywe organizmy (szczególnie po zastosowaniu pokrycia kamuflującego, np. odpowiednio zaprojektowanej powłoki silikonowej).

Mniejsza jest również sygnatura akustyczna, co udowodniono porównując jedną z wersji CyberRyby z małym robotem podwodnym AC-ROV. Badania wykazały m.in., że poziom ciśnienia dźwięku w przypadku CyberRyby jest czterokrotnie mniejszy, podobnie jak inne sygnatury hydroakustyczne. Zanotowano także większą sprawność energetyczną porównując zużycie energii elektrycznej z modelem okrętu podwodnego o tej samej wielkości, zarówno podczas ruchu linowego (o około 50 proc.) jak i kołowego (o około 30 proc.).

image
Robot SABUVIS opracowany w ramach programu współfinansowanego przez Europejską Agencję Obrony. Fot. M.Dura

Cechy te powodują, że ABPP mogą być wykorzystane zarówno do zadań wojskowych (rozpoznanie i dywersja) jak również do prawie bezinwazyjnego monitorowania środowiska morskiego i realizowania takich zadań, jak np. obserwacja naturalnego zachowania się ryb i ssaków morskich (szczególnie w przypadku zagrożonych gatunków). Mogą to być jednak również działania typowo komercyjne, związane np. z kontrolowaniem różnego rodzaju instalacji podwodnych, wykonywaniem prac czy poszukiwaniem pod wodą zaginionych obiektów.

Naturalnym etapem rozwojowym w pracach nad biomimetycznymi robotami będą badania nad ławicami, które skumulują efekt, jaki mogłaby wywołać jeden duży i skomplikowany ABPP. Tego rodzaju pracami zainteresowane jest przede wszystkim wojsko, i to nie tylko przez zwiększenie efektu oddziaływania na przeciwnika. Chodzi w tym przypadku również o skuteczność przeprowadzonego w ten sposób ataku wynikająca z zaskoczenia. Przeciwnik do samego końca nie miałby bowiem świadomości, że ma do czynienia z robotami wykonanymi przez człowieka. Warunkiem koniecznym do uzyskania takiego rozwiązania jest jednak opracowanie technologii masowej produkcji takich rybopojazdów, która pozwoliłaby zejść do odpowiedniego pułapu z ceną. Dodatkowo potrzebny jest niezawodny system realizowania misji w sposób autonomiczny, czyli bez bezpośredniego udziału człowieka.

Reklama
KomentarzeLiczba komentarzy: 20
Reklama
jhs
piątek, 12 kwietnia 2019, 21:52

Świetne i nowoczesne rozwiązanie całkowicie zmieniające pole walki. Brawo Polska!!! Nie zaprzepaśćcie tego. Całą parą do przodu!!!

Wole brunetki
środa, 17 października 2018, 12:08

Biorąc pod uwagę jak dynamicznie rozwija się Polska to można być zadowolonym z tego typu informacji. W końcu biorąc pod uwagę wzrost PKB poprawcie mnie,ale chyba 3 razy większy niż w roSSji . Jasnowłosa też tak sądzisz.

Sum a sum a rum
środa, 17 października 2018, 00:16

Pomysł bardzo do przodu, pewnie rosyjski kuter wojenny wyposażony w robowędki jest dopiero na deskach kreślarskich :)

Bardzo Jasnowłosa
wtorek, 16 października 2018, 20:16

@Bret - masz coś do Niemców? :))

Tel
wtorek, 16 października 2018, 16:37

Znaczy się do zniszczenia Rurociągu potrzeba ławicy dronów? Które trzeba będzie w jego okolicę przetransportować i wypuścić parę kilometrów od celu... bez sensu. Prościej posłać nurków. Aby dron był na morzu skuteczny musi mieć spory zasięg i możliwość rozwinięcia znacznej prędkości. Póki co to tylko ciekawostka, która może posłużyć jedynie do prowadzenia ograniczonego rozpoznania. Nawet atak na port jest poza ich możliwościami - od czasów I wojny nauczono sobie radzić z takim podwodnym zagrożeniem.

say69mat
wtorek, 16 października 2018, 15:45

Mamy więc nowatorską koncepcję aby realizować proces modernizacji MW potencjałem ... 'rypci'. Bo każdy Polak wie, że 'rypcia' lubi i musi ... 'pywać'. Przed wybuchem IIwś polskie społeczeństwo żywiło się/było karmione koncepcją żywych torped. Obecnie Ministerstwo ON delektuje się koncepcją ryb - cyborgów, jako low - cost rozwiązania dla licznych problemów gnębiących potencjał floty nawodnej i podwodnej naszej MW.

As
wtorek, 16 października 2018, 13:41

Cieszy taka wiadomość, choć ileż to razy czytaliśmy i słyszeliśmy, że coś jest naszą specjalnością, a później się okazywało, że cały świat cichaczem nie chwaląc się jest o 50 lat do przodu w porównaniu z nami. Inni to produkują, a my dalej przemowy, konferencje, sympozja, święcenia, makieta i stop. Trzymam kciuki za rozwój projektu choć przypuszczam, że sam fakt iż dotacje były z UE daje powody, aby przypuszczać, że szczegóły programu są już znane potencjalnym przeciwnikom.

Marek1
wtorek, 16 października 2018, 12:54

Mamy zatem polski hit eksportowy - PKB(polski karp bojowy). Jak sie o tym czyta to w końcu robi się niewazne, ze polscy zołnierze nadal biegaja w stalowych, lśniacych garnkach na głowach, bez dobrych osłon antybalistycznych, mundurów/butów/bielizny i jeżdzą w 30/40-letnich bewupach z papierowym pancerzem.

Bret
wtorek, 16 października 2018, 03:41

@Tel, na przykład taki stalowy wąż o średnicy bodaj 1,5 m i długości tysiąca kilometrów. Może być?

qi
wtorek, 16 października 2018, 03:29

silni zwarci gotowi. co za mrzonki. rożnica z 39 jest taka, że jest internet i ludzie wymieniają sie informacjami i opiniami. i dość dobrze się orientują jeśli wciska się im kit.

Tel
poniedziałek, 15 października 2018, 15:34

Teraz tylko trzeba znaleźć bardzo, bardzo powolny cel...

P11c
poniedziałek, 15 października 2018, 15:30

Polskie zbiorniki wodne są już tak wytrzebione "gospodarką wodną", że trzeba zarybiać sztucznymi rybami, ale jak to oskrobać i zjeść ?

Rzyt
poniedziałek, 15 października 2018, 15:15

Roboty onuce też dobry pomysł. Ale ryby roboty to ze 200 powinniśmy mieć...to jest to nowoczesność a nie te konserwy zjelczale z Australii. Tanim sposobem można stworzyć marynarkę. Szybkie kutry rakietowe z opcją wysyłania rojów ryb z ładunkiem wybuchowym z zasięgiem najlepiej maksymalnym jaki można osiągnąć i tyle ile się da metrów pod wodę i jakimś sonarem by łódź podwodna wykryć. Roboty to przyszłość pola walki,i to trzeba rozwijać to samo z autonomicznymi helikopterami, czołgami zdalnie sterowanymi. Np kilka t 72 na zdalnie sterowany czołg przerobić.

wildcard
poniedziałek, 15 października 2018, 14:20

kurde, jestem z nich dumny :)

Dumny
poniedziałek, 15 października 2018, 14:13

Ciekawe nie wiedzialem,że mamy takie kompetencje. Faktycznie miejsce w 25 najbardziej rozwiniętych państw świata nie wzieło się niczego. Pewnie zachwilę pojawią się onuce z tym samym jazgotem co zwykle.

Druga strona medalu
poniedziałek, 15 października 2018, 13:32

Ciekawe, co na to drapieżniki morskie. Przecież te roboty staną się ich łupem, więc bez udziału wroga można będzie tracić sporą ich liczbę. Nie będą uciekać, bronić się, maskować... A też, co ważne, będą powodować zgon tych większych drapieżników które połkną takiego robocika. Metale, chemia baterii i innych podzespołów...

cosma
poniedziałek, 15 października 2018, 12:22

czy nie za długo to trwa ? a może o to chodzi badać i badać po co produkować

bobo
poniedziałek, 15 października 2018, 12:18

Przecie Nord Stream ławica sztucznych ryb ma sens. Ale jednak okręty też sa potrzebne.

jrli
poniedziałek, 15 października 2018, 12:05

Za chwilę będziemy się zastanawiać jak ryba przez przypadek uszkodziła NS2 swoim wybuchowym nosem. Oczywiście w odpowiedzi na protest Władimira odpowiemy, że takie robo-ryby można kupić w każdym sklepie z robo-rybami

Lucjan 3
poniedziałek, 15 października 2018, 11:38

Rozumiem, że mamy w ten sposób amunicję podwodną oraz sondy zwiadowcze wpływające, np. do portu wroga i obserwujące potencjalnego przeciwnika.

Reklama
Tweets Defence24
 
Reklama
Reklama