Подводная робототехника – это наука и практика проектирования, производства и применения роботов в подводной среде.
Кстати: Подводные роботы могут вести фото-, видео- или эхолокационную съёмку, а также совершать различные манипуляции. Их используют для проведения научных исследований, строительства и обслуживания нефтегазового оборудования, подводных оптоволоконных и электрических кабелей, уничтожения морских мин, захоронения опасных отходов и другой работы в экстремальных условиях. Морские дроны применяются и в военной отрасли.
Сегодня подводной робототехникой занимаются не только опытные специалисты, но и юные исследователи: дисциплину преподают в школах и учреждениях дополнительного образования.
Обучение подводной робототехнике
При изучении подводной робототехники дети осваивают основы различных инженерных и естественнонаучных дисциплин, таких как программирование, схемотехника, конструирование, гидроакустика, приборы, навигация, обработка сигналов, компьютерное зрение и т. д. Во время занятий учащимся приходится решать нестандартные задачи, которые развивают логическое и творческое мышление.
Навыки, которые школьник получит на курсах робототехники, позволят ему поступить в любой технический вуз. Можно стать программистом, инженером, электротехником, машиностроителем — горизонты широкие.
Кстати:
Показать успехи в подводной робототехнике можно на региональных, общероссийских и международных соревнованиях: Всероссийской робототехнической олимпиаде, Национальной технологической олимпиаде («Водные робототехнические системы»), «Аквароботехе», «ИнтЭРЕ», MATE ROV Competition, Robosub, European Robotics League, Singapore AUV Challenge, RobotX и других.
Комплексные решения «ТЭКО» для школ и дополнительного образования
Компания «ТЭКО» предлагает комплексное решение по организации занятий подводной робототехникой в школах и учреждениях дополнительного образования.
Решение включает в себя:
учебные наборы подводной робототехники «Океаника»
методические материалы и программное обеспечение
опытовый бассейн для испытания подводных роботов
3D-принтер для печати деталей для роботов
автоматизированное рабочее место педагога
ноутбуки и ПК для программирования роботов
мебель (места учеников, стеллажи, стол для просушки робота и т. д.)
Финальная комплектация кабинета робототехники зависит от конкретных потребностей заказчика и может быть как уменьшена, так и расширена.
Кстати:
Если в школе есть бассейн, он отлично подойдёт для испытаний подводных роботов. Если его нет, то не проблема: можно установить компактный опытовый бассейн прямо в кабинете для занятий. Минимальный размер бассейна, в котором можно запускать и тестировать роботов, составляет 100 х 100 х 80 см. Бассейн изготавливается на заказ, и его размер можно увеличить. В тёплое время года испытания роботов можно проводить в открытых водоёмах.
При создании лаборатории подводной робототехники мы готовы оказать консультационную и техническую поддержку, помочь с обучением педагогов и запуском проекта.
Подводные роботы Micro Underwater Robot Edu
Для организации занятий подводной робототехникой мы используем российские учебные наборы Micro Underwater Robot Edu (Владивосток) с доступным для скачивания ПО.
MUR Edu позволит старшим школьникам и студентам собирать подводных роботов по собственному дизайну, программировать их на выполнение различных задач. Роботы MUR Edu имеют датчики положения, что позволяет совместно с обработкой (распознаванием) данных видеосъёмки осуществлять навигацию в подводном пространстве аналогично морским робототехническим системам, выполняющим реальные задачи.
Основные компетенции:
Освоение основ инжиниринга, алгоритмов управления и компьютерного зрения (Open CV)
Работа с регуляторами, датчиками и полезной нагрузкой робота
Программирование на Python
Комплектация робота:
программируемый автопилот на базе Intel Edison
3 движителя
2 камеры
аккумуляторная батарея
датчик глубины
акселерометр
гироскоп
элементы плавучести
элементы конструкции
крепеж
грузы
Возможности изучения
Конструирование
В процессе сборки «MUR Edu» допускает множество работоспособных конфигураций обеспечивая изучение принципов конструирования и компоновки подводных аппаратов.
Навигация
Широкие возможности программирования бортового компьютера позволяют изучать и тестировать алгоритмы автоматического управления, строить адаптивные системы навигации в водной среде.
Алгоритмы
Видеокамеры и гидроакустические устройства дают возможность изучения и использования алгоритмов компьютерного зрения.
Гидродинамика
Испытания различных конструкций дают возможность изучать особенности гидродинамики подводных роботов, корректировать модели с учетом гидродинамического сопротивления.
Подводные роботы «Океаника»
Также лабораторию можно оснастить учебными робототехническими наборами от российской компании «Океаника». Она производит подводные дроны, способные работать в морской и пресной воде.
Сейчас актуальны три модели роботов: «Кит», «Батискаф» и «Пиранья». Они представляют собой роботов-конструкторов с механическим, электротехническим и программным модулями. К роботам идёт дополнительный набор аксессуаров для изучения водной среды, а также методическое сопровождение.
Из набора деталей можно сконструировать телеуправляемый подводный аппарат с бортовым оборудованием, обеспечивающим увлекательную сборку и вариативность конфигураций. Роботы управляются с помощью пульта, который поставляется в комплекте.
Кроме того, приобретая робота, вы получаете доступ к платформе с готовой базой моделей деталей, которые можно распечатать на 3D-принтере, библиотеке кодов программного обеспечения, схемам сборки, а также различным проектам для детей и педагогов.
Рекомендуемый комплект для организации кружка подводной робототехники:
Кстати: Роботов «Океаника» можно применять не только для обучения робототехнике, но и для экологических проектов и изучения подводной среды. С помощью роботов можно вести подводную фото- и видеосъёмку на глубине до 50 метров, делать забор и анализ воды из водоёма, брать предметы с помощью хвата-манипулятора и др.