This post is also available in:
English (אנגלית)
במשימות חילוץ והצלה בים, כל דקה עשויה להיות קריטית. בין אם מדובר באדם שנסחף בזרם חזק או בנפגע מתאונת שיט, צוותי החילוץ נדרשים לא רק לאתר את הנפגע במהירות, אלא גם להביאו למקום מבטחים. אף שכלי שיט בלתי מאוישים (USV) משמשים יותר ויותר לסריקת שטחי מים נרחבים, רוב המערכות הקיימות מיועדות בעיקר לאיתור ולעקיבה אחר מטרות, ולא לחילוץ פיזי של אנשים מהמים.
חוקרים מהמכון לבינה מלאכותית ורובוטיקה למען החברה בשנג'ן (AIRS) וממכון הטכנולוגי סטיבנס (Stevens Institute of Technology) פיתחו פלטפורמה רובוטית שנועדה לגשר על הפער הזה. המערכת, המכונה QuadBoat, משלבת יכולת מעקב אחר מטרות עם היכולת להתקרב לעצמים צפים ולאסוף אותם, ועשויה לשמש בעתיד למשימות חיפוש והצלה.
ההשראה לפיתוח הגיעה מעכבישי הדיג, המסוגלים לנוע במהירות על פני מים שקטים בזכות רגליהם הארוכות ודוחות המים, המפזרות את משקלם על פני המים. במקום לחקות את מנגנון התנועה הזה באופן ישיר, החוקרים בחרו להסתמך על ציפה רגילה כדי לשמור על כלי השיט מעל פני המים, אך אימצו מבנה בעל ארבע רגליים המעניק לו יכולת תמרון ויציבות משופרות בהשוואה לרבים מכלי השיט הרובוטיים בעלי המבנה המסורתי.
על פי דיווח של TechXplore, כל אחת מארבע רגלי הרובוט מסוגלת לשנות את מיקומה באופן אקטיבי, וכך לאפשר לכלי להתאים את תנוחתו במהלך התנועה. בקר קינמטיקה הפוכה (Inverse Kinematics) מתאם את תנועת הרגליים, בעוד שמערכת בקרה משולבת מסוג Model Predictive Control (MPC)-PID מחשבת באופן רציף כיצד על הרובוט לנווט ולייצב את עצמו כדי לעקוב אחר מסלול היעד. שילוב האלגוריתמים הללו מאפשר לכלי השיט לנווט בדיוק, לשמור על יציבות ולהתקרב למטרות הנמצאות בתנועה על פני המים.
כדי לבחון את ביצועי המערכת ערכו החוקרים סדרת ניסויים בבריכת מים. תחילה נבדקה יכולת הרובוט לבצע תנועות מדויקות ולעקוב אחר מסלולים שהוגדרו מראש, ובהמשך נבחנה יכולתו לזהות חזותית מטרות צפות, לעקוב אחריהן ולאסוף אותן. לדברי צוות המחקר, הכלי השלים בהצלחה הן ניסויים במתחמים סגורים והן ניסויים בשטח פתוח, והציג דיוק גבוה במעקב אחר מסלול ובאיסוף מטרות.
למרות שהפיתוח מיועד בעיקר למשימות חיפוש והצלה אזרחיות, לטכנולוגיה עשויים להיות גם יישומים משמעותיים בתחומי הביטחון וביטחון הפנים. כלי שיט אוטונומיים המסוגלים לאתר ולאסוף אנשים או חפצים יכולים לתמוך במשימות חילוץ ימי, אבטחת נמלים, תגובה לאסונות וניטור ימי. פלטפורמות דומות עשויות גם לסייע באיתור ובהשבת ציוד, בהעברת אספקת חירום או בפעילות במים מסוכנים שבהם שליחת כוח אדם כרוכה בסיכון גבוה.
החוקרים מתכננים להמשיך ולשפר את כלי השיט, ולבחון את ביצועיו גם בסביבות מאתגרות יותר, ובהן תנאי ים קשים יותר. אם הניסויים העתידיים יצליחו, הכלי עשוי להעניק לצוותי החילוץ כלי אוטונומי חדש, המסוגל לא רק לאתר נפגעים, אלא גם לסייע בהבאתם בבטחה אל החוף.
המחקר פורסם כאן.
