roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Океанский беспилотный робот

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Океанский беспилотный робот

Сообщение denizzz » 19 дек 2013, 06:41

(цельнотянутая идея, но хотелось бы выкатить на всеобщее обозрение и найти единомышленников)

full_photo.jpg


В мире существует множество различных доступных проектов любительских беспилотных аппаратов, преимущественно передвигающихся в воздухе. Их отличает сравнительно небольшой радиус и время действия (самолёты, квадрокоптеры) либо невозможность активного маневрирования (воздушные шары).

Но можно создать робот, чей рабочий радиус практически не будет ограничен ничем, кроме размеров Земли, а время автономной работы будет измеряться неделями. Средой передвижения для этого робота станет поверхность мирового океана. Для передвижения робота послужит энергия волн, а для питания рулей и электронного мозга - небольшая солнечная батарея - и того и другого в море в избытке. Планируемая средняя скорость аппарата - около 2 км/ч.

Тут побольше фоток реально существующего продающегося (задорого) аппарата:
http://www.jura24.lt/ru/novosti/raznoje ... oln-395575

Кроме чисто механических проблем (солёная вода, износ шарниров) мне видится проблемой формализация принципов навигации такого бота в океане - там бывают течения сильно быстрее его крейсерской скорости.

Кто что думает?
Аватара пользователя
denizzz
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 19 дек 2013, 06:32
прог. языки: Dlang, C++

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение avr123.nm.ru » 19 дек 2013, 11:34

Будет ли работать такая система извлечения энергии из волн?

Я видел генератор в виде нескольких плавучих звеньев которые колбасит волнами, а в шарнирах установлены гидронасосы, жидкость крутит гидромотор и генератор.

Запускать его по известным течениям. А на связь по УКВ выходить будет?
Последний раз редактировалось avr123.nm.ru 19 дек 2013, 11:56, всего редактировалось 1 раз.
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение esisl » 19 дек 2013, 11:56

Как только эта штука сдвинется с места, она будет вынуждена буксировать по волнам поплавок. Т.е. получать от волны энергию, чтобы преодалевать оную. Это примерно, тоже что плыть против течения используя энергию течения. Можно, но нужен якорь. А вот такая схема работать не будет.

И зачем изобретать велосипед? Делали же обратимый подводный планер. Тот который Атлантику пересёк. У него правда внутри батарейка, но совсем маленькая. И если не ошибаюсь, крейсерская скорость получилась ~3 узлов.
esisl
 
Сообщения: 797
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение Aseris » 19 дек 2013, 13:42

Я вас разочарую, все давно придумано, подобные буи-автономные станции уже давно рассекают океаны и моря - мониторя состояние среды. есть движимие и недвидимые..
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 955
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия, Хеб
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение esisl » 19 дек 2013, 16:04

Ссылочку можно?
Я попытался вообразить себе устройство способное двигаться ПРОТИВ волны, используя энернию этой самой волны. И скажу, что как-минимум, такой аппарат должен иметь размеры поплавка большие длины волны. Иначе нихрена не получится.
esisl
 
Сообщения: 797
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение TedBeer » 19 дек 2013, 16:22

esisl писал(а):Ссылочку можно?
Я попытался вообразить себе устройство способное двигаться ПРОТИВ волны, используя энернию этой самой волны. И скажу, что как-минимум, такой аппарат должен иметь размеры поплавка большие длины волны. Иначе нихрена не получится.

Напоминает историю про движение против ветра используя только силу ветра. И да! Это возможно.
Аватара пользователя
TedBeer
 
Сообщения: 1006
Зарегистрирован: 08 авг 2012, 00:38
Откуда: Нидерланды, Алмере
Skype: edwbes
ФИО: Эдуард

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение denizzz » 19 дек 2013, 16:42

avr123.nm.ru писал(а):Будет ли работать такая система извлечения энергии из волн?

Я видел генератор в виде нескольких плавучих звеньев которые колбасит волнами, а в шарнирах установлены гидронасосы, жидкость крутит гидромотор и генератор.

Запускать его по известным течениям. А на связь по УКВ выходить будет?


Как отметили выше - это не просто идея, это уже реализованное промышленно продаваемое устройство.

Про течения: да, но всё равно не так всё просто как кажется на первый взгляд - где-то он может "зациклиться". Честно говоря, мало что понимаю в морской навигации (дружу только с геометрией Земли как таковой, без учёта течений и прочего штурманства)

Про связь. Есть несколько вариантов:

1. Вообще без связи. Тут всё просто - заранее запрограммированные точки (или заданные коридоры), которые робот должен проплыть. В конце пути можно попросить его начать подавать УКВ-сигнал для облегчения пеленгации.

2. УКВ - только для ближних связей, удобно для поиска или если небольшой водоём. Оборудование дистанционного управления моделями может тоже подойдёт.

3. Связь через спутник. Есть такие модули типа GSM - но для спутниковой телефонии. Суть абсолютно та же, вот только цена на них примерно $100-200 + одна "SMS" стоит ощутимо (в районе $1-2, ЕМНИП). Вполне пригодна как для передачи текущей телеметрии, так и для приёма команд.

4. КВ-радио - есть несколько теоретических идей, например медленная передача прерывистой несучки. Также, радиолюбители на КВ охотно помониторят ваш аппарат. Но КВ имеет недостаток - оно требует существенного размера антенну.

5. Ретрансляция УКВ через спутники "Эхо" (или как их, что на геостационаре висят) - более-менее хорошо работает на экваторе. Наиболее сложный вариант, как мне кажется.

Для испытаний на озёрах 1 и 2 вполне подойдёт всем, думаю.

Добавлено спустя 3 минуты 16 секунд:
esisl писал(а):И зачем изобретать велосипед? Делали же обратимый подводный планер. Тот который Атлантику пересёк. У него правда внутри батарейка, но совсем маленькая. И если не ошибаюсь, крейсерская скорость получилась ~3 узлов.


Планер? Можно подробности?

Я знаю ещё одну только систему подобную - которая умеет нырять и всплывать, меняя свою плавучесть. Технически она гораздо более сложная, и, наверное, к берегу подойти без сложных морских сонаров сама не сможет.

Добавлено спустя 9 минут 27 секунд:
esisl писал(а):Ссылочку можно?
Я попытался вообразить себе устройство способное двигаться ПРОТИВ волны, используя энернию этой самой волны. И скажу, что как-минимум, такой аппарат должен иметь размеры поплавка большие длины волны. Иначе нихрена не получится.


От поплавка требуется только способность держать всю конструкцию над водой и маленькое сопротивление горизонтальному движению по воде. Энергия не преобразуется в электричество или что-то ещё. "Рули глубины" внизу свободно болтаются под действием потоков воды.

Фокус в том что хотя сама волна и движется-колбасится, но масса воды под волной - неподвижна. Достаточно соединить тросиком поплавок и крыло, которое находится в толще неподвижной относительно волны воды как система заработает. То есть, важна только длина этого троса.

Конструкция до дубового простая. Вот (не очень хорошая) демонстрация:
http://www.youtube.com/watch?feature=pl ... HWqs#t=115
Аватара пользователя
denizzz
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 19 дек 2013, 06:32
прог. языки: Dlang, C++

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение Кьюберт Фарнсворт » 20 дек 2013, 07:26

denizzz писал(а):...
Кроме чисто механических проблем (солёная вода, износ шарниров) мне видится проблемой формализация принципов навигации такого бота в океане - там бывают течения сильно быстрее его крейсерской скорости.

Кто что думает?


Может проще яхту запилить?! :crazy: http://www.youtube.com/watch?v=3ZFmjOHnWds
Аватара пользователя
Кьюберт Фарнсворт
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 12 ноя 2013, 23:45
Откуда: Рига

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение denizzz » 20 дек 2013, 08:24

Кьюберт Фарнсворт писал(а):
denizzz писал(а):...
Кроме чисто механических проблем (солёная вода, износ шарниров) мне видится проблемой формализация принципов навигации такого бота в океане - там бывают течения сильно быстрее его крейсерской скорости.

Кто что думает?


Может проще яхту запилить?! :crazy: http://www.youtube.com/watch?v=3ZFmjOHnWds


Нет, яхта менее надёжна. Вообще, скорее всего, любой привод от ветра будет менее надёжен так как потребует каких-то дополнительных серв, передач, карданов и прочих механизмов, которые будут требовать обслуживания. Яхта также потребует нетривиальной логики работы софта и датчиков ветра. Паруса также имеют ограниченный срок годности (посмотрите на флаг на ближайшем флагштоке)

В предлагаемом варианте одна медленная рулевая серва (с удержанием в обесточенном состоянии) - и всё, больше никаких исполнительных механизмов.
Датчики: GPS, магнитометр, датчики углового ускорения и по вкусу датчики линейного ускорения (волны считать, например).
Аватара пользователя
denizzz
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 19 дек 2013, 06:32
прог. языки: Dlang, C++

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение Кьюберт Фарнсворт » 20 дек 2013, 08:44

denizzz
Паруса также имеют ограниченный срок годности (посмотрите на флаг на ближайшем флагштоке)

Вы сколько лет собрались плавать? Какую цель преследуете? Какие задачи необходимо решить, пытаясь построить или точнее модифицировать убогий wave glider? На кой он Вам нужен? "Огласите весь список, пожалуйста"
Вы сами вначале темы упоминули, что это УГ, или точнее плавающее Г. Теперь же Вы его восхваляете :twisted:
Аватара пользователя
Кьюберт Фарнсворт
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 12 ноя 2013, 23:45
Откуда: Рига

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение denizzz » 20 дек 2013, 10:56

Кьюберт Фарнсворт писал(а):denizzz
Паруса также имеют ограниченный срок годности (посмотрите на флаг на ближайшем флагштоке)

Вы сколько лет собрались плавать?


Полгода-год.

Какую цель преследуете? Какие задачи необходимо решить, пытаясь построить или точнее модифицировать убогий wave glider? На кой он Вам нужен? "Огласите весь список, пожалуйста"


Вижу ему научное, коммерческое и даже военное применение.

Вы сами вначале темы упоминули, что это УГ, или точнее плавающее Г. Теперь же Вы его восхваляете :twisted:


Где?! Вообще-то в компанию-производителя этого глайдера ушёл такой человек как Джеймс Гослинг - автор языка Java.
Аватара пользователя
denizzz
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 19 дек 2013, 06:32
прог. языки: Dlang, C++

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение Aseris » 20 дек 2013, 14:22

На вскидку нашел
дрейфующтй

наткнусь на передвигающихся добавлю, а знаю я об этих устройствах от преподователя в политехе который окончил... разработкой они занимались еще при союзе.

Помню интересный метод передвижения - ловиьть течения на разной глубине, правда там целая стая буев рассматривалась...
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 955
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия, Хеб
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение esisl » 20 дек 2013, 15:13

Дрейфующий - сколько угодно.
"Против ветра" - это на границе сред, как нормальный парусник.
Планер - увы, помню было на мембране, там аппарат с торпеду размером. Ему насосом плавучесть +/- буквально несколько миллилитров воздуха меняли. Он планировал по акселерометрам до указанной глубины, потом перекладывал на всплытие, выскакивал на поверхность, проводил коррекцию по GPS и снова на глубину.

Про волну. Представленный аппарат должен получать энергию от волны на поверхности. А если он движется и при этом имеет размер меньше длины волны, то основное сопротивление движению - волновое. Т.е. даже если КПД 100% то получается, что аппарат должен преодалевать энергию волны, от которой, эту энергию получает :)
Если же длина поплавка больше длины волны, то волновым сопротивлением можно пренебречь (ну почти).

Так что аппарат должен быть не торпедой с поплавком, а длииииным поплавком с подвешенными качающимися крыльями. Именно так, кстати, были устроены озёрные плоты североамериканских индейцев. Благо озёрная волна - короткая.
Для примера, средняя длина волны в Азовском море - 6 метров, в Чёрном - 9. Не помню про средиземку и атлантику, но там понятно, что больше. Соответственно поплавок должен иметь для Азова метров 12, для Чёрного - 18 ну и т.п. :)
esisl
 
Сообщения: 797
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение denizzz » 20 дек 2013, 19:50

Не вижу, где появляется волновое сопротивление поплавка? Поплавок спокойно огибает вершины волн, не погружаясь. И таща за собой вверх подводную часть. Потеря скорости при подъеме компенсируется разгоном на скатывании.
Аватара пользователя
denizzz
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 19 дек 2013, 06:32
прог. языки: Dlang, C++

Re: Океанский беспилотный робот

Сообщение esisl » 23 дек 2013, 11:20

denizzz писал(а):Не вижу, где появляется волновое сопротивление поплавка? Поплавок спокойно огибает вершины волн, не погружаясь. И таща за собой вверх подводную часть. Потеря скорости при подъеме компенсируется разгоном на скатывании.

"Да ну?" :) И КПД системы у вас 200% ?
esisl
 
Сообщения: 797
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 15:24

След.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter