«Разработка и создание бюджетного прототипа подводного робота для мониторинга загрязненных участков водной среды»

Подводные роботы, это высокотехнологичные устройства, которые в определенной степени опережают классическую робототехнику по уровню технологий и сложности выполняемых задач. Исходя из опыта выпускников нашей лаборатории это не только интересные экспедиции, но и востребованность специалистов разных направлений, начиная с научных исследований до практических инженерных разработок. В результате самыми популярными среди наших старшеклассников являются кафедры университетов, связанные с подводной техникой.

Данный проект разработан с целью изучения конструктивных особенностей подводных роботов, понимания навигации и управления, связи и передачи данных под водой. Так же при использовании дешевых серийно выпускаемых элементов от различных устройств можно в школьной лаборатории конструировать недорогих подводных роботов и изучать их системы.

Проектирование аппарата осуществлялось с использованием САПР «Компас 3D». Для изготовления конструктивных элементов использовались: станок лазерной резки, 3D-принтер и слесарный инструмент. Особое внимание в работе уделено использованию доступных на российском рынке недорогих комплектующих с целью возможности тиражирования конструкции в школьных лабораториях. В качестве корпуса робота используется прозрачная колба от фильтра для питьевой воды, выдерживающая давление до 8 бар. Для ориентации в пространстве под водой используются акселерометр и электронный компас, робот оснащен HD вэб-камерой для передачи оператору высококачественного изображения.

Основные электронные компоненты:  Raspberry Pi 5  Pixhawk 2.4.8  Датчик глубины MS5837-30BA  6 ESC контроллеров  6 бесколлекторных электродвигателей  Веб-камера Logitech C920  2 светильника(прожектора)

Для управления роботом используется наземная станция, которая включает в себя:  ноутбук с российской с операционной системой ALT Линукс;  медиаконвертер для преобразования оптического сигнала;  джойстик для управления.

Для управления роботом разработаны два варианта – управление через медный кабель и управление через оптоволоконный кабель. В надводном положении предусмотрена возможность работы через сеть WiFi. Это позволяет отрабатывать режимы управления роботом в надводном положении и сохранить управляемость робота при выходе из строя оптоволоконного кабеля.

Литература

Агеев М. Д., Киселев Л. В., Матвиенко Ю. В. Автономные подводные роботы: системы и технологии / отв. ред. Киселев Л. В. — М.: Наука, 2005. — 398 с. — ISBN 5-02-033526-6. Войтов Д. В. Телеуправляемые необитаемые подводные аппараты. — М.: Моркнига, 2012. — 506 с. — ISBN 978-5-903081-60-8.

Ляхов Д. Г. Современные задачи подводной робототехники // Подводные исследования и

робототехника. — 2012. — № 1. — С. 15-23.

Сайт компании “Гидроскан”: https://hydroscan.ru/

Официальная страница команды “Гидронавтика”: https://vk.com/hydronautics

Сайт проекта “Ardusub”: https://www.ardusub.com/

Сайт компании “Bluerobotics”: https://bluerobotics.com/

Видео-материалы центра развития робототехники https://marine.robocenter.org/gallery/video_list

• Цели
• Задачи
• Актуальность
• Результаты
• Применение
• Оборудование