Хотелось бы поговорить сегодня о такой задаче уборки, как ликвидация последствий разливов нефти из танкеров и железнодорожных цистерн.
Что может тут предложить нам робототехника?
Марийский политехнический университет, например, предлагает две конструкции.
Первая - аппарат «Таир»,который устраняет разлив нефти как с водной поверхности, так и с береговой линии. Вездепроходность и амфибийность робота обеспечивается запатентованной системой шнековых движителей (интересно, как конструкции таких движителей со страниц детских и фантастических книжек первой половины 20 века шагнули в жизнь…).
Работает аппарат «Таир» автоматически. Возможно дистанционное управление по радиоканалу.
Основной рабочий узел комплекса-амфибии представляет собой систему вращающихся щёток. Именно они собирают и сепарируют нефть различной вязкости, а также загрязнённый мусор. Собранные роботом нефтепродукты затем сливают в находящийся рядом небольшой мобильный танкер. Производительность - 10 кубометров утилизированных нефтеотходов в час.
Этот очистительный комплекс быстрого реагирования можно оперативно доставлять на самолёте в зону разливов нефти в любой регион страны.
Второй робот – нефтесборщик – также марийский. И тоже щеточный. Но уже на колесиках. И довольно бодро движется среди препятствий, поскольку обладает оригинальным движителем, построенным по схеме с двумя независимо управляемыми колесами, дополнительно оснащенными на продольных рычагах плицевыми колесами. Производительность его поменьше – около 6 м3/час.
Наш сайт уже писал еще об одном проекте роботоов для сбора разлившейся нефти. Помимо того что эти роботы работают на солнечных батареях, они модульные, и действуют группами (см. здесь о роботах OSP)
Еще один проект – роботизированные буи японской разработки, которые могут находить пролитую нефть и обеспечивать данные в реальном времени о месте расположения разлива.
Система SOTAB 1 (Spilled Oil Tracking Autonomous Buoy 1, Автономный Буй для Отслеживания Разлитой Нефти 1) – это 110-киллограммовый робот с GPS, размеры которого 2,72 м в высоту и 27 см. в диаметре.
Его датчики изображения могут обнаруживать нефтяные разливы с расстояния. Сенсоры вязкости дополнительно обнаруживают присутствие нефти. Робот имеет датчик ветра, глубиномер и водяной термометр.
При помещении в воду SOTAB 1 уменьшает свою плавучесть и погружается под воду, где он задействует свои сенсоры изображения. Когда робот видит что-либо, что похоже на нефть, он всплывает на поверхность и, используя 4 гребных плавника, двигается в сторону нефтяной пленки. Затем он берет образцы воды и определяет, сколько в ней нефти. По мере продвижения робота и сбора данных производится связь с центром управления и передача данных о его месте нахождения, метеорологических и океанографических условиях.
Тенденция к использованию коллективов роботов, взаимодействующих между собой, как можно было заметить по вышеприведенным примерам, не минула сбор нефти. Еще один проект по применению взаимодействующих роботов на море принимает реальный облик силами ученых из IPA (Fraunhofer-Instituts fur Produktionstechnik und Automatisierung). В данном случае роботы — это похожие на катамаран маленькие суденышки, оснащенные собирающими нефть устройствами.
Здесь на конкретном примере находит свое подтверждение всеобщий принцип: чем сложнее динамическая система, тем большей степенью децентрализации должно располагать ее управление.
В данном же случае порядка 100 мобильных роботов должны будут постоянно общаться между собой в процессе нахождения и ликвидации нефтяного пятна. Для выполнения этой задачи они даже не должны быть особо смышлеными. Объединенный интеллект работает лучше всего в том случае, когда отдельные его составляющие «глупы» в равной степени.
Модель движения также будет по возможности простой: до тех пор пока сенсор сообщает автономному роботу, что он находится в нефтяном пятне, он будет плыть прямо. Покинув пятно, он будет кружить по спирали до тех пор, пока снова не натолкнется на нефть. Здесь на вооружение принят простой и понятный принцип «чем больше, тем лучше». Чем больше роботов, тем эффективнее устраняется загрязнение.
Но нефть надо собирать не только на поверхности, но и удалять ее из затонувших танкеров. Известны случаи перекачки нефти с судов, затонвуших на глубине около 2000 метров.
С затонувшего в 2002 году танкера «Престиж» нефть также собирались удалять с помощью роботов. По одному из проектов следовало перекачивать "жидкое топливо" из трюмов двух частей танкера в расположенный непосредственно над затонувшим кораблем другой танкер.
Гвоздем проекта являлся Rols - дистанционная система перегрузки, маленький робот, спроектированный Smit International и норвежской компанией Frank Mohn. Это чудо техники, которое, в свою очередь, управляется другим роботом, оснащенным телекамерами, закрепляется мощными канатами к двум частям затонувшего танкера. Затем Rols при помощи гигантского сверла делает отверстие в борту "Престижа" и подсоединяет трубу, через которую и будет перекачиваться нефть на танкер, находящийся на поверхности.
Надо отметить, что по сравнению с огромным количеством роботов для подводных исследований и военых целей, линейка роботов-нефтесборщиков не особенно многочисленна. Будем надеяться, что это только пока.
Бубенцов В.Ю.