Дроны на поверхности, роботы в глубине: океаны становятся полем боя за чистоту

Штефан Сосновски: робот-граблер собирает осевший мусор с морского дна в Марселе

Представьте себе гигантский игровой автомат с клешнёй, но вместо игрушек ваш "улов" — мусор, осевший на морском дне. Именно такой задачей занялся автономный робот в марсельском порту.

Мы, люди, производим огромное количество отходов, и большая часть оказывается выброшенной на землю или в море. Такая беспечность создаёт серьёзные экологические проблемы, а очистка водоёмов и побережий оказывается дорогостоящей и трудоёмкой.

Подводный мусор и проект SEACLEAR

Ранее инициативы сосредоточились на плавающем мусоре, например пластиковых бутылках и упаковке. Но что делать с тем, что тонет? Проект SEACLEAR, финансируемый Европейским Союзом, направлен на решение этой проблемы с помощью автономных роботов.

В проекте участвуют Fraunhofer CML, Технический университет Делфта (TU Delft), Университет Дубровника, Технический университет Клуж-Напока и Технический университет Мюнхена (TUM). Робот-граблер, работающий в марсельском порту, создан командой TUM.

Как устроен робот-граблер

Вторая фаза проекта — Search, Identification and Collection of Marine Litter with Autonomous Robots — предусматривает робота с четырьмя клешнями, способного удерживать предметы весом до 250 кг (550 фунтов) с усилием до 4000 ньютонов.

Встроенные датчики регулируют силу захвата, чтобы не повредить пластиковые ведра или стеклянные бутылки. Робот перемещается под водой с помощью восьми пропеллеров, а кабель обеспечивает питание, передачу данных и возможность извлечения тяжёлого мусора на вспомогательное судно. Аккумулятор на борту не используется из-за ограничений по времени работы.

ИИ и идентификация мусора

Робот распознаёт объекты с помощью сонара, камеры и алгоритмов ИИ. Для обучения модели собрано более 7000 изображений подводного мусора — от рыболовных сетей до велосипедов, шин и сидений. Обнаруженные объекты преобразуются в 3D-модели, чтобы робот точно захватывал их клешнями.

Как работает система очистки

Беспилотное судно создаёт карту морского дна с помощью ультразвуковых волн.
Поисковый робот сканирует глубины детально.
Данные передаются роботу-граблеру для извлечения объектов.
Автономная лодка-сборщик собирает мусор на поверхности.

"Робот-граблер способен работать с объектами разной формы и массы, используя сенсорные данные для безопасного захвата", — пояснил доктор Штефан Сосновски.

Эта способность — ключевой элемент проекта SEACLEAR. Благодаря точной регулировке силы захвата робот может поднимать как лёгкие пластиковые бутылки, так и тяжёлые предметы, не повреждая их и не создавая дополнительных угроз для экосистемы. Такая точность позволяет системе работать автономно, минимизируя вмешательство человека и повышая эффективность очистки.

Следующий шаг — интеграция всех компонентов в единую сеть: карты морского дна, поисковые роботы, роботы-граблеры и сборочные лодки. Только слаженная работа всех элементов обеспечит полноценное удаление осевшего мусора и позволит проекту в будущем масштабироваться на другие порты и районы.

Сравнение технологий

Технология	Применение	Риски
Плавающий мусор	Легко собирается вручную или сетями	Не решает проблему осевшего мусора
Подводные роботы	Автоматическая очистка морского дна	Высокие затраты, сложность управления
Комбинированная система	Полностью автономная работа с картированием и сбором	Необходимость координации нескольких устройств

Плюсы и минусы

Плюсы	Минусы
Автономная очистка морского дна	Высокая стоимость оборудования
Защита экосистемы от осевшего мусора	Требуется координация нескольких роботов
Снижение трудозатрат и времени	Ограниченное время работы без кабеля
Использование ИИ для точного захвата	Необходимость обучения на больших данных

FAQ

Как идентифицировать подводный мусор?
С помощью сонара, камер и алгоритмов ИИ, обученных на 3D-моделях объектов.

Сколько может удерживать робот-граблер?
До 250 кг с усилием до 4000 ньютонов.

Что делать с собранным мусором?
Он выводится на вспомогательное судно для последующей утилизации и переработки.

Мифы и правда

Миф: "Подводный мусор не так опасен, как плавающий".
Правда: осевший мусор наносит вред экосистеме и накоплению токсинов.
Миф: "Роботы полностью автономны и не требуют человеческого контроля".
Правда: кабель и вспомогательные системы обеспечивают питание и управление.
Миф: "Очистка морей невозможна".
Правда: новые технологии, как SEACLEAR, постепенно делают это реальностью.

Интересные факты

Робот-граблер может захватывать объекты весом более 250 кг.
Для обучения ИИ собрано более 7000 изображений подводного мусора.
Система использует 3D-модели и ультразвуковые карты для точного захвата объектов.