Тимоти Вонг, студент третьего курса Северо-Восточного университета в Бостоне, проходил практику в компании Fleet Robotics. Там он участвовал в разработке робота, который очищает корпуса судов от морских организмов. Об этом сообщает Tech Xplore.

Робот внешне напоминает увеличенную версию бытового робота-пылесоса Roomba. У него две платформы с щётками, соединённые мостом. Каждая платформа имеет "лапы" с переключаемыми магнитами, которые прилипают к стальному борту. Вместо того чтобы катиться по поверхности, робот шагает: поднимает одну лапу, поворачивает её, затем другую. Длина аппарата - около метра, ширина - 60 сантиметров. Для контейнеровоза это крошечная величина, но для Roomba - очень много.

Проблема, которую решает робот, называется биообрастанием. Сначала на днище появляются водоросли, затем усоногие раки, моллюски и другие организмы. Слой слизи и раковин увеличивает сопротивление воды, и судну приходится сжигать больше топлива, чтобы поддерживать скорость. По оценке сети океанских датчиков Sofar, в США дополнительные расходы на топливо и краску из-за обрастания достигают 36 миллиардов долларов в год.

Кроме того, вместе с обрастанием корабли переносят инвазивные виды - чужие организмы, которые вытесняют местные. Международная морская организация (IMO) приводит примеры: азиатский краб-плавунец занёс вирус белого пятна в Новую Зеландию, а северотихоокеанская морская звезда опустошает популяции моллюсков на северо-востоке Тихого океана. Вирус белого пятна вызывает массовую гибель креветок и крабов, а звезда поедает мидий, гребешков и других промысловых моллюсков.

Сейчас IMO готовит новые правила. Пока сохранение чистоты днищ остаётся делом добровольным, но ожидается, что скоро требования станут обязательными. Флоты, которые стоят на приколе, например у берегов Ирана, особенно уязвимы: организмы накапливаются на корпусах, а когда суда выходят в море, они разнесут чужеродные виды по миру.

Очистка днища - сложная задача. Слой обрастания может весить несколько тонн, а работать приходится в движущейся воде. "Нас сильно болтает, силы от течения и волн очень велики", - говорит Вонг. Робот должен сам ориентироваться под водой без Wi-Fi и кабеля, преодолевать препятствия и не сбиваться с курса. Электронику приходится герметизировать, чтобы она не corroded - не разрушалась от коррозии. Испытания проводили на глубине до 40 метров, где давление циклически меняется.

В отличие от других систем, которые чистят суда в порту, Fleet Robotics предлагает устанавливать робота на корабль постоянно. Он будет совершать регулярные автономные проходы, а между ними возвращаться на док-станцию. "Это как чистить зубы каждый день вместо похода к стоматологу", - объясняет Джошуа Батра, инженер компании. Однако слишком частое очищение может повредить краску и вызвать коррозию, поэтому важно соблюдать баланс.

Вонг начал с испытаний робота на разных типах краски, затем проектировал систему согласования движений и руководил тестами на реальном судне в Океанографическом институте Вудс-Хоул. После шестимесячной практики он вернулся к учёбе и подработке инструктором по скалолазанию. Батра отметил, что Вонг работал как полноценный сотрудник, и назвал его уход большой потерей для команды.

Сам Вонг говорит, что заботится об океанах и хочет создавать инструменты, которые помогают учёным защищать коралловые рифы и отслеживать миграцию китов, снижая нагрузку на среду.

Источник: Tech Xplore