Tehnikaülikooli robotiehitaja võttis eeskujuks kalad

Kalana merepõhjas ujuv robot suudab leida põhjast miine, teha vetikaseiret või välja nuhkida uppunuid.

Sel nädalal Tallinna Tehnikaülikoolis sai Madis Listak sellise roboti väljamõtlemise eest doktorikraadi.

Tarkvarainseneri ettevalmistusega Listak tahtis teha midagi huvitavat ning tema juhendaja TTÜ biorobootika professor Maarja Kruusmaa sõnul käidi viis aastat tagasi enne tööga alustamist nii päästeametnike, demineerijate kui keskkonnakaitsjate jutul, et välja mõelda seade, mida tõesti vaja läheb.

Selgus, et mured olid kõigil ühised. Tuukritöö on kallis, keskkonnaseiret vee alla tegema saab saata vaid eriettevalmistusega inimesi. Uppunute ülestoomine on lihtne, aga enne tuleb nad üles leida, see jällegi on keeruline.

Läänemeres arvatakse olevat 80 000 Teisest maailmasõjast pärit miini, millest vaid kümnendik on seni leitud.

Neid muresid püüabki Listaku Läänemere madala vee jaoks mõeldud mererobot lahendada. Roboti juhtimisega peaks hakkama saama üks inimene, kes selle kummipaadist merre laseb.

Maailmas on kalasarnaseid roboteid tehtud varemgi. Tuntuim neist on Massachusettsi tuunikala. Kruusma sõnul on robottuunikala küll kiire, aga puuduliku manööverdamisvõimega.

Listak püüdis kokku panna erinevate kalade omadusi ning on veendunud, et tema robot suudab ületada hetkel turul olevaid mereroboteid.

Kui robot uurib merepõhja või otsib miine, siis liigub ta lapiti, kiiremaks liikumiseks keerab end aga külili ning tõuseb veepinnale või vahetab asukohta. Kõik liigutused tuleb arvutis robotile ette programmeerida.

Viie aasta jooksul sai valmis kolm katseeksemplari ning nii kiiruses kui seadme kaalus läks asi aina paremaks. Kolmas katserobot kaalub 16 kilo, selle sees on kaks arvutit, videokaamera, infrapunaseade ning kaks kajaloodi. Akude pealt suudab robot vee all tööd teha umbes kaks tundi.

Roboti kehakujus võttis Listak võrdluseks delfiinid ja raikala ning katsetas arvutisimulatsioonis nende hüdrodünaamilisi omadusi. "Kehakuju täiustamine enam palju juurde ei annaks," on robotiehitaja veendunud.

Listaku töö oponent Lübecki ülikooli arvutiteaduste professor Eric Maehle püüdis uurida, miks otsustas autor imiteerida uimi ning loobus allveelaevade juures kasutatavatest sõukruvidest. Vastus: madalas vees seiret tehes ajaksid sõukruvid vee sogaseks ning roboti töö muutuks mõttetuks.

Kuid töö ja probleemid kaugeltki lõppenud. Tehnikaülikoolis alustas sellest sügisest tööd biorobootika laboratoorium ning mereroboti täiustamine on kindlasti töökavas.

Näiteks vajab täiustamist roboti liikumisvõime. Robot peab suutma jääda ühte kohta seisma, kui on tuvastanud midagi, kus on vaja näiteks tuukrite või demineerijate abi.

Robotile tuleb lisada sensorid, mis suudavad leida veest erinevaid kemikaale. Kunagi võiks robot olla selline, et selle saaks saata autonoomselt vee alla liikuma, ilma, et peaks kartma seadme kadumamineku pärast. Täna on robotil sabas juhe ning operaatori sülearvutis on näha, mis täpselt vee all sünnib.

Samuti tuleb täiustada roboti kehapinda, kümne aasta pärast võiks robotit katta sensoritest koosnev kunstnahk ning robot peaks suutma enda huvides ära kasutada veealuseid hoovusi. Kui kunstlihased arenevad vajalikule tasemele võiks neidki roboti juures kasutada.

Ning Listakul on veel üks mõte: robot võiks osata kaladega suhelda ning karjatada meres kalaparvi nagu karjakoerad lambaid.