محققان دانشگاه فناوری و طراحی سنگاپور (SUTD) با معرفی نمونه اولیه رباتیک ALBATROSS، پارادایم جدیدی در استقرار سریع تجهیزات دریایی پدید آورده‌اند. این سیستم که با الهام از دانه‌های گیاه افرا طراحی شده، بدون نیاز به موتورهای پیچیده برای پرواز یا مکانیزم‌های سنگین فرود، قادر است از ارتفاعات بالا رها شده و پس از یک فرود کنترل‌شده با الگوی چرخشی، به یک قایق بادبانی کاملاً مستقل تبدیل شود.
مهندسی زیست‌تقلید (Bio-inspired) در خدمت ناوبری دریایی
نام ALBATROSS که مخفف Airborne Lander with Buoyant AuToROtating Sailing Sensor است، به خوبی گویای ماهیت این اختراع است. چالش اصلی در طراحی ربات‌های هیبریدی هوا-دریا، مدیریت انتقال بین دو محیط کاملاً متفاوت است. برخلاف پهپادهای عمودپرواز (VTOL) که نیازمند پیشرانه‌های فعال و سیستم‌های تثبیت‌کننده پیچیده هستند، این ربات از مکانیسم Autorotation استفاده می‌کند. این طراحی نه تنها از سوانح هنگام برخورد با آب جلوگیری می‌کند، بلکه وزن کلی دستگاه را به حداقل می‌رساند.
معماری فنی و قابلیت‌های حرکتی
از منظر مشخصات فنی، این ربات با وزنی معادل ۱.۱۰۷ کیلوگرم، ترکیبی از سادگی مکانیکی و کارایی عملیاتی است. سیستم حرکتی آن تنها بر سه عملگر (Actuator) و سه حسگر اصلی متکی است که در مقایسه با استانداردهای فعلی رباتیک، یک دستاورد قابل توجه در کاهش نرخ خرابی محسوب می‌شود.
- نام سیستم: ALBATROSS (Airborne Lander with Buoyant AuToROtating Sailing Sensor)
- وزن کل: 1.107 کیلوگرم
- مکانیسم فرود: Autorotation (چرخش مشابه دانه افرا جهت کاهش سرعت)
- سیستم پیشران دریایی: بادبان‌های صلب (Rigid Wingsails) و سکان دم‌مانند (Caudal-fin style rudder)
- برد عملیاتی ادعا شده: بیش از 100 کیلومتر
- تعداد عملگرها: 3 عدد
مقایسه با رقبای موجود و جایگاه در بازار
هدف اصلی تیم تحقیقاتی SUTD، پر کردن شکاف میان تجهیزات یک‌بار مصرف اقیانوس‌سنجی و قایق‌های رباتیک سنگین مانند Saildrone است. در حالی که ربات‌های هیبریدی کوچکی نظیر SailMAV بردی در حدود 7 کیلومتر دارند، ALBATROSS با بهره‌گیری از نیروی باد برای حرکت و طراحی آیرودینامیک برای استقرار سریع، بردی بالغ بر 100 کیلومتر را هدف گرفته است. این ویژگی باعث می‌شود تا ربات برای رصد نشت‌های نفتی، پایش حوادث اقلیمی ناگهانی و عملیات جستجو و نجات (SAR) گزینه‌ای ایده‌آل باشد.
آینده صنعت ربات‌های دریایی
با توجه به گزارش‌های اقتصادی (از جمله تحلیل PwC)، بازار پهپادهای دریایی تا سال ۲۰۳۰ میلادی (۱۴۰۹ شمسی) به ارزشی بیش از ۱۸.۹ میلیارد یورو خواهد رسید. سهم عمده این بازار (بیش از ۸۴ درصد) به کاربردهای غیرنظامی اختصاص خواهد داشت. موفقیت پروژه‌هایی مانند ALBATROSS نه تنها در نوآوری ساختاری، بلکه در امکان‌سنجی کاهش هزینه‌های عملیاتی از طریق حذف قطعات اضافی (مثل چرخ‌های فرود یا ژیروسکوپ‌های گران‌قیمت) نهفته است.
این سیستم بدون نیاز به مدیریت فعال در هنگام انتقال از هوا به آب و با قابلیت خود-ترازی (Self-righting) بدون استفاده از نیروی پیشران اضافه، استاندارد جدیدی را برای استقرار ربات‌های ساحلی تعریف می‌کند.
