Ένα υποβρύχιο ρομπότ στον ελληνικό βυθό

Ένα υποβρύχιο ρομπότ δημιούργησε ομάδα επιστημόνων του Εργαστηρίου Συστημάτων Ελέγχου και Ρομποτικής του ΤΕΙ Κρήτης και έλαβε μία διεθνής διάκριση στο συνέδριο IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2015). Η ερευνητική αυτή εργασία επιλέχθηκε και βραβεύτηκε ως μία από τις τέσσερις υποψήφιες για το βραβείο Best Conference Paper Award του Συνεδρίου, ανάμεσα σε 970 εργασίες που παρουσιάστηκαν στο Συνέδριο.

Σύμφωνα με το cretapost.gr, η επιλογή αυτή αποτελεί από μόνη της μία πολύ τιμητική διάκριση, καθώς το IROS είναι ένα από τα δύο σημαντικότερα Διεθνή Συνέδρια στον τομέα της Ρομποτικής, με πολύ μεγάλη απήχηση και δημοσιότητα. Αυτό γίνεται αντιληπτό λαμβάνοντας υπόψη ότι οι τέσσερις καλύτερες εργασίες προέρχονται από τα Ιδρύματα: The Robotics Institute, Carnegie Mellon University, USΑ The Center for Design Research – Stanford University – Stanford, USA Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, Massachusetts Institute of Technology (ΜΙΤ), USA Control Systems and Robotics Laboratory, Technological Educational Institute of Crete, Heraklion, Greece

Η ομάδα εργασίας

Η συντακτική ομάδα της εργασίας απαρτίζεται από τα ακόλουθα μέλη του Εργαστηρίου Συστημάτων Ελέγχου και Ρομποτικής του ΤΕΙ Κρήτης: Δρ. Σφακιωτάκη Μιχάλη (Επίκουρος Καθηγητής Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε.) Δρ. Φασουλά Ιωάννη (Επίκουρος Καθηγητής Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.) Γκλίβα Ρόζα (μεταπτυχιακή φοιτήτρια του ΔΠΜΣ “Προηγμένα Συστήματα Παραγωγής Αυτοματισμού και Ρομποτικής” του Τ.Ε.Ι. Κρήτης).

Το ρομπότ

Στην εργασία παρουσιάζονται ερευνητικά αποτελέσματα του Υποέργου 27 «Ανάπτυξη βιομιμητικού υποβρύχιου ρομπότ με σύστημα πρόωσης πτερυγίων κυματοειδούς κίνησης» (επιστημονικός υπεύθυνος: Δρ. Μ. Σφακιωτάκης), που υλοποιείται στο πλαίσιο της Πράξης Αρχιμήδης ΙΙΙ – Ενίσχυση Ερευνητικών Ομάδων στο ΤΕΙ Κρήτης του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση». Αντικείμενο του Υποέργου 27 είναι η ανάπτυξη ενός καινοτόμου βιομιμητικού συστήματος πρόωσης για υποβρύχια ρομποτικά οχήματα, το οποίο βασίζεται στους μηχανισμούς κίνησης που απαντώνται σε θαλάσσιους οργανισμούς όπως οι σουπιές και τα σελάχια. Τα είδη αυτά μετακινούνται με καταπληκτική ευελιξία στο υδάτινο περιβάλλον χρησιμοποιώντας κυματώσεις των εύκαμπτων πτερυγίων που φέρουν πλευρικά κατά μήκος του σώματός τους. Αντλώντας έμπνευση από το μηχανισμό αυτό μετακίνησης, το αρχικό στάδιο της έρευνας εστιάστηκε στη θεωρητική μελέτη, τη σχεδίαση και την υλοποίηση μιας σειράς από πρωτότυπα ρομποτικών πτερυγίων κυματοειδούς κίνησης. Τα πρωτότυπα απαρτίζονται από σειριακά διατεταγμένες και ενεργά οδηγούμενες (μέσω ηλεκτρικών σερβοκινητήρων) ακτίνες, οι οποίες διασυνδέονται μεταξύ τους με μια ελαστική μεμβράνη. Μέσω εκτενούς πειραματικής διερεύνησης, μελετήθηκαν τα βασικά χαρακτηριστικά παραγωγής πρόωσης των ρομποτικών πτερυγίων συναρτήσει των κινηματικών παραμέτρων του οδεύοντος κύματος και αποτιμήθηκε η ακρίβεια των μαθηματικών μοντέλων που αναπτύχθηκαν για την ανάλυση της δυναμικής τους και τη σύνθεση στρατηγικών για τον έλεγχο της κίνησής τους. Στη συνέχεια, τα αποτελέσματα αυτά αξιοποιήθηκαν για τη σχεδίαση και κατασκευή ένα αυτόνομου υποβρύχιου ρομποτικού οχήματος που είναι εξοπλισμένο με ένα ζεύγος πλευρικά τοποθετημένων πτερυγίων κυματοειδούς κίνησης. Το πρωτότυπο διαθέτει επίσης αδρανειακό σύστημα προσδιορισμού προσανατολισμού (μονάδα IMU/AHRS) για την πλοήγησή του στο χώρο, μονάδα ασύρματης επικοινωνίας για την αποστολή δεδομένων τηλεμετρίας, και μία κάμερα για τη λήψη υποβρύχιων πλάνων. Αποτελεί επομένως μια ολοκληρωμένη πλατφόρμα για τη διερεύνηση των δυνατοτήτων και των προοπτικών πρακτικής εφαρμογής του καινοτόμου αυτού συστήματος σε υποβρύχια οχήματα για την πρόωση και την εκτέλεση ελιγμών ακριβείας.