Ryba-robot pomoże oczyścić porty

Projekt SHOAL, prowadzony w ramach 7 Programu ramowego UE obejmuje brytyjskie uniwersytety - University of Essex i University of Strathclyde, brytyjską firmę technologiczną BMT Research, francuski koncern zbrojeniowy i elektroniczny Thales, brytyjski Tyndall National Institute oraz kapitanat portu Puerto de Gijon.

Wody portowe monitorowane są zwykle pod kątem przeszkód i zanieczyszczeń przez zawodowych nurków. Jest to kosztowne i długotrwałe - w przypadku Giojn roczny koszt wynosił 10. 000 euro. Nurkowie musieli bowiem zebrać próbki wody z setek miejsc w porcie i przesłać je do analiz, na których wyniki trzeba było czekać tygodniami. Tymczasem ryba-robot projektu SHOAL monitoruje wody portowe w czasie rzeczywistym, przekazując dane o zanieczyszczeniach, ich rozległości, prawdopodobnej przyczynie, jak wyciek ze statku lub zanieczyszczenie przemysłowe.

Jak powiedział New Scientist Luke Steller, naukowiec pracujący dla brytyjskiej firmy BMT i zarazem kierownik projektu SHOAL, dzięki takim urządzeniom wiadomo dokładnie jaka jest przyczyna zanieczyszczeń i można szybko podjąć działania w celu zmniejszenia ich negatywnych efektów.

Jak informuje projekt SHOAL, robo-ryba ma około 0,5 metra długości i kształtem przypomina niewielkiego tuńczyka, co zapewnia jej optymalne możliwości pływania. Wykonano ją z jasnożółtego, neonowego plastiku, aby można była ją odróżnić od form życia morskiego. Napęd stanowią dwa silniki elektryczne poruszające za pomocą przekładni płetwą ogonową, imitując sposób poruszania zwykłych ryb. Ten typ napędu pozwala także na odtworzenie sposobów pływania prawdziwych tuńczyków - ciasne zwroty, zawisanie w wodzie, powolne pływanie z niewielką szybkością i przyspieszanie.

Taki układ pozwala także na spokojne pływanie, nie powodujące paniki w środowisku wodnym, zaś jasnożółta barwa, poza informowaniem obserwatorów na brzegu, iż mają do czynienia z konstrukcją sztuczną, odstrasza także drapieżniki morskie. Baterie wystarczają na ośmiogodzinne pływanie.

Sterowanie rybą odbywa się albo przez kierowanie zdalne lub półautomatyczne samodzielne wykonanie zadań, którym kieruje procesorowy układ elektroniczny, pełniący rolę komputera nawigacyjnego. Nawigacja robota polega bowiem na ustaleniu położenia w stosunku do czterech stacji bazowych, umieszczonych w narożach portu w Gijon, nadających ultradźwiękowe "pingi" w określonym odstępie czasu.

Obecnie robot jest po zakończeniu zadania wyławiany z łodzi i w ten sam sposób wypuszczany do wody - druga, jego wersja (w budowie) będzie w stanie samodzielnie wrócić do bazy, kiedy baterie zaczną się wyczerpywać.

Wewnątrz robo-ryby znajduje się mikrokomputer z pamięcią i zestaw czujników do wykrywania metali ciężkich, głównie ołowiu i miedzi oraz zanieczyszczeń organicznych i zasolenia wód portowych. Po odnalezieniu zanieczyszczeń i ustaleniu ich składu robot określa rozmiar i nadaje komunikaty do kapitanatu portu, w którym wykreślana jest mapa i podejmowane działania w kierunku ich likwidacji.

Robo-ryby mogą zanurzać się do głębokości 3. m i działać w grupie, co pozwalałoby przy pomocy kilku robotów rozpoznawać obszar 1 km kw. wód. Przekazywanie wyników i komunikacja w ewentualnych grupach, w których jednej robot odgrywałby rolę prowadzącego, odbywa się przy pomocy modułu, generującego fale dźwiękowe o niskiej częstotliwości, rozchodzące się w wodzie lepiej niż fale radiowe.

Oznacza to jednak, że szybkość transmisji jest bardzo niska i robo-ryby mogą tylko nadawać bardzo krótkie, predefiniowane komunikaty. Według projektu SHOAL trwają prace nad innym systemem komunikacji, opartym na falach długich, co pozwoliłoby znacznie podnieść szybkość i wielkość transmisji. System bezpieczeństwa to "poduszka powietrzna”, wystrzeliwana w momencie awarii, co zapobiega zatonięciu robota, oraz moduł GPS i modem komórkowy, które mogą nadawać komunikat o położeniu na smartfon - obecnie jest to smartfon kierownika projektu, Luke'a Stellera.

Zespół SHOAL konstruuje drugi, ulepszony prototyp robo-ryby i zaczyna rozmowy o komercjalizacji wynalazku, który byłby sprzedawany europejskim kapitanatom portów za ok. 20 000 GBP za jednego robota, choć w przypadku większej produkcji cena mogłaby spaść nawet o 1/3.