Британские инженеры разработали гибридный аппарат для полета и подводного наблюдения. Он состоит из квадрокоптера, который может садиться на воду и выпускать робота, способного плавать под водой и в реальном времени передавать видео оператору. Робот соединен с дроном через кабель, поэтому затем дрон может поднять его обратно и улететь, рассказывают авторы статьи в IEEE Robotics and Automation Letters.

Существуют проекты гибридных дронов, способных перемещаться в воздухе, на воде и под ней. Их можно применять для исследования дна или для долгого выжидания под водой перед воздушной операцией. Проблема этих универсальных дронов заключается как раз в их универсальности: летящему в воздухе дрону не нужна гидроизоляция, а при плавании под водой ему приходится использовать предназначенные для работы в воздухе винты и тратить много энергии на перемещение своего тяжелого корпуса.

Инженеры под руководством Мирко Ковача (Mirko Kovac) из Имперского колледжа Лондона поступили иначе и создали гибрид, состоящий из двух роботов, каждый из которых хорошо приспособлен для своей среды. Основная его часть — это самодельный дрон с конструкцией квадрокоптера. На его опорах закреплено два больших, но легких блока, позволяющих дрону садиться на воду и не тонуть.

На нижней части корпуса дрона закреплена катушка с пятиметровым кабелем, на конце которого висит небольшой подводный робот. Он передвигается под водой, используя механизмы двух типов.

Для изменения глубины на краю его жесткого герметичного корпуса есть выступающая полимерная мембрана в форме полусферы. Благодаря ей и воздушному насосу робот может менять объем этой полусферы и тем самым менять свою плавучесть. Для этого в кабеле с дрона помимо проводов есть воздушная трубка. Также у робота есть два отдельных насоса, которые выталкивают воду и позволяют ему двигаться и поворачивать.

Кроме того, в роботе установлена камера со светодиодной подсветкой, микроконтроллер для управления и дифференциальный датчик давления для определения глубины.

Схема компонентов робота / Diego Debruyn et al. / IEEE Robotics and Automation Letters, 2020

Испытания робота показали, что он может примерно за пять секунд менять глубину на заданную с точностью примерно 2–5 сантиметров и двигаться вперед со скоростью до 0,35 метра в секунду. Помимо этого инженеры успешно испытали всю связку на озере, несколько раз посадив дрон и опустив под воду робота.