Tallinna Tehnikaülikoolis on erialane kompetents ja professionaalsed õppejõud – tagamaks koolituse kõrget taset, viivad kursuseid läbi oma ala spetsialistid nii TTÜst kui ka mujalt
Robotkalad navigeerivad voolus
Euroopa Liidu rahastatud teadusprojekt FILOSE arendas välja uudse meeleorganiga – küljejoonega – robotid. Kõigil kaladel on see elund olemas, kuid seni polnud tal tehnoloogilist vastet inimloodud allveesõidukite jaoks.
Londoni Kuningliku Seltsi ajakirjas „Proceedings of the Royal Society A“ avaldatud artiklis kirjeldavad FILOSE liikmed küljejoonte abil juhitavat robotkala. Viimase nelja aasta jooksul on FILOSE uurinud kalade liikumist ja küljejoone taju, et mõista, kuidas kalad tuvastavad ja kasutavad ära veevoolu omadusi, ja arendada bioloogiliste põhimõtete alusel energiasäästlikke allveeroboteid.
Kuigi veevool on väga muutlik keskkond, saab seda ikkagi mõõta ja iseloomustada paljude ajas ja ruumis stabiilsete tunnuste abil (nt voolu suund või turbulentsi tugevus). Neid iseloomulikke tunnuseid kirjeldab „voolustik“ – voolu maastik, mille abil kalad ja robotid orienteeruvad ja muudavad oma liigutusi.
„Seni on robootikas voolu vaadeldud kui häiringut, mis suunab roboteid kõrvale planeeritud kursilt,“ selgitab prof. Maarja Kruusmaa, FILOSE projekti teaduskoordinaator. „Oleme näidanud, et vool on ühtlasi infoallikas, mille abil sõidukit paremini juhtida. Samuti võib voolu kasutada energiaallikana, kui oskame mõista voolu dünaamikat ning keeriste ja vooluga kavalalt ümber käia.“
Voolu tajumise ja kasutamise katsed FILOSE raames on näidanud, et kalarobot võib energiat säästa otsides voolust energeetiliselt soodsaid piirkondi, kus voolamine on nõrgem, või lasta end keeristel edasi kanda. Robotid suudavad ka tuvastada voolu suunda ja ujuda vastuvoolu või end voolus paigal hoida kompenseerides allavoolu liikumist voolukiiruse mõõtmise abil. Katseliselt on näidatud, et voolus paikneva objekti taga püsiva FILOSE roboti energiatarve väheneb. „See on sarnane jalgratturina teiste ratturite tuules püsides oma vaeva vähendamisele või autoga veoki taga sõites kütusekulu alandamisele,“ võrdleb prof. Kruusmaa.
FILOSE käigus töötati välja mitmeid kunstlike küljejoonte ja täiturite prototüüpe, et eksperimentaalselt uurida voolus liikumise ja tajumise erinevaid külgi: pehmete materjalide kasutamist turbulentsis energiasäästlikult ujumiseks, kala moodi käituvate mehhaaniliselt lihtsate robotite ehitamist, voolu omaduste tõlgendamist ja nende kasutamist sõidukite juhtimiseks, roboti liikumise mõõtmist voolu põhjal.
FILOSE on kaasa aidanud “kalakeskse” vaatevinkli mõistmisele veekeskkonnas. „Katsed robotitega on meid aidanud ka kalade käitumise mõistmisel,“ ütleb FILOSEs osalenud prof. William Megill, kes juhtis Bathi ülikooli panustamist projekti. „Salvestades vooluandurite mõõtetulemusi robotkala peast, mida me oleme programmeerinud liikuma nagu päriskala sarnastes voolutingimustes, suudame aru saada, mida kalad on võimelised tunnetama.“
Küljejoontega kalarobotid on valminud kalabioloogia (Bathi Ülikool, Ühendkuningriik), allveerobootika (Tallinna Tehnikaülikool), mehhaanika (Riia Tehnikaülikool), signaalianalüüsi ja voolutunnetuse (Verona Ülikool, Itaalia) ning sensoritehnoloogia (Itaalia Tehnoloogiainstituut) ekspertide ühisel jõul.
Lisainfo:
Maarja Kruusmaa, FILOSE teaduskoordinaator, maarja.kruusmaa@ttu.ee, tel (+372) 51 83 074
William Megill, FILOSE partner, enswmm at bath dot ac dot uk, tel +44 7745 730873
Veeb: www.filose.eu
Fotod: http://www.flickr.com/photos/93670078@N02/
Videod:
http://youtu.be/XtrtXHOlNao
http://www.youtube.com/watch?v=z-bQpKRYB18
http://www.youtube.com/watch?v=0sXy7R5C_gc
