Стэнфордский университет празднует триумф профессора Уссамы Хатиба (Oussama Khatib). Его команде удалось создать и успешно испытать на реальных задачах уникального робота-русалку OceanOne. Робот сочетает в себе возможности искусственного интеллекта и дистанционного управления с обратной тактильной связью. Этот глубоководный аппарат способен бережно доставать артефакты с затонувших судов, в то время как его оператор находится на корабле.

OceanOne - морской аватар (здесь и далее фото: Frederic Osada и Teddy Seguin, DRASSM).
OceanOne – морской аватар (здесь и далее фото: Frederic Osada и Teddy Seguin, DRASSM).

На морском дне находятся тысячи затонувших кораблей. Они были построены в разные эпохи и затонули из-за бурь или войн. Веками они хранят в своих полуразрушенных трюмах уникальные археологические находки – от древних предметов культуры, быта и религии до золотых монет. Большинство из них находятся за пределами досягаемости аквалангистов, а использование батискафов имеет множество ограничений. Корпус глубоководного аппарата слишком велик для исследования внутренних помещений корабля, а его манипулятор может раздавить ценную находку вместо того, чтобы аккуратно извлечь её из морского плена.

С появлением обратной тактильной связи эта проблема получила частичное решение. Оператор стал чувствовать прикладываемое манипулятором усилие и получил возможность дозировать его точнее, одновременно ощущая прочность найденного артефакта. Однако большой корпус по-прежнему не позволял проникнуть внутрь затонувших кораблей.

Испытания OceanOne у южных берегов Франции.
Испытания OceanOne у южных берегов Франции.

Аналогичная проблема возникает при исследовании морскими биологами коралловых рифов. В них скрывается множество малоизученных видов, но плотно растущие кораллы являются препятствием для батискафов и даже сверхмалых подводных лодок, одновременно представляя большую опасность для аквалангистов.

Профессор Хатиб принял технологический вызов и занялся решением этих сходных задач всерьёз. В Стэнфордском университете он собрал группу единомышленников и вместе с ними сконструировал робота OceanOne. Эта робо-русалка служит морским аватаром, позволяя оставшемуся над водой оператору видеть и чувствовать всё, что происходит на большой глубине. Оператор может не уметь нырять и даже не подозревать о кессонной болезни, но при этом уверенно действовать без риска для жизни.

С помощью ИИ OceanOne постоянно контролирует своё положение в пространстве. В этом ей помогают восемь разнонаправленных гребных винтов. Если же течение или какая-то другая внешняя сила окажутся сильнее, то OceanOne будет отталкиваться от препятствий и грести руками почти как человек. В любой момент оператор может скорректировать действия робота вручную.

Робо-русалка может погружаться на глубину свыше ста метров (точный предел пока не установлен), действовать в одиночку (управляясь оператором) или взаимодействовать с другими аквалангистами. Она даже позволяет общаться под водой жестами, хотя конструкция её рук сильно отличаются от анатомии человеческих.

Взаимодействие OceanOne с аквалангистами.
Взаимодействие OceanOne с аквалангистами.

В качестве первого испытания робота в реальных условиях был выбран корабль La Lune, затонувший у южных берегов Франции в 1664 году. Его покрытый ракушками, водорослями и детритом остов служит для морских археологов памятником о неудачной военной кампании, подробности о которой во времена Людовика XIV пытались скрыть.

Теперь в восстановлении картины минувших дней заинтересованы как историки, так и Министерство культуры Франции. Директор отдела подводных исследований и археологии передал команде профессора Хатиба все имеющиеся данные о самом корабле и результатах дистанционного зондирования места его затопления.

OceanOne's fine movements were controlled from 100 meters above the seafloor, via haptic feedback joysticks.
OceanOne’s fine movements were controlled from 100 meters above the seafloor, via haptic feedback joysticks.

В 1664 году интендант финансов Жан-Батист Кольбер фактически стал руководителем всего правительства Франции. Он приступил к реализации планов Людовика XIV по внезапной высадке в Северной Африке. Король-Солнце намеревался подготовить там морскую базу для войны с алжирскими пиратами. Он рассчитывал на лёгкую победу и последующее завоевание Алжира, но это оказалось роковой ошибкой.

Первым этапом плана был штурм порта Джиджелли, расположенного примерно на половине пути между Алжиром и Тунисом. Под командованием адмирала герцога Франсуа де Бофора объединённый флот, насчитывавший 63 судна, захватил Джиджелли 22 июля 1664 года без существенных потерь. Однако лёгкая добыча оказался ловушкой, в которую попались свыше девяти тысяч моряков и солдат. Узнав о провале, Людовик XIV отправляет им на помощь четыре корабля, одним из которых был 48-пушечный фрегат La Lune.

Эскиз корабля La Lune (рис. Пьера Пюже).
Эскиз корабля La Lune (рис. Пьера Пюже).

Спустя три месяца непрерывного кошмара французские войска бегут на присланные корабли, считая их не столько боевыми единицами, сколько транспортом для срочной эвакуации. По пути они подвергаются массированному обстрелу. Многие гибнут в давке ещё не поднявшись на борт. Сильно повреждённые корабли всё-таки отправляются в обратный путь. 5 ноября «Луна» достигает Тулона, но судно буквально разваливается. На борту находятся около 350 моряков и 450 солдат. Матросы непрерывно откачивают воду насосами.

К вечеру того же дня остатки флота с измученными и ранеными людьми попадают в бурю. После очередного удара сильной волны корпус корабля буквально разваливается и «идёт ко дну как мрамор». Корабль La Lune разбился близ Йерских островов. При крушении погиб капитан корабля, команда и почти весь пикардийский полк. В живых остаются только 24 человека. Вместе с кораблём тонет и весь груз.

352 года сотни ценных артефактов эпохи Людовика XIV пролежали на глубине около ста метров. Характер обломков корабля и их расположения не позволял исследовать их привычной техникой. Робот OceanOne стал первым аппаратом, с помощью которого удалось проникнуть в трюм и достать на поверхность неповреждённую вазу.

OceanOne поднял с затонувшего корабля вазу эпохи Людовика XIV.
OceanOne поднял с затонувшего корабля вазу эпохи Людовика XIV.

Во время погружения OceanOne проплывал между двумя пушками. Одна из них соскочила с лафета и зажала робота. Оператор попробовал продвинуть робота вперёд – безрезультатно. Отдал команду двигателям на реверс – тоже не хватило мощности. Тогда он чисто интуитивно оттолкнулся руками. Робот упёрся манипуляторами и вытолкнул свой корпус обратно без повреждений.

OceanOne успешно прошёл испытания.
OceanOne успешно прошёл испытания.

Габариты человеческого тела, система ИИ и обратная тактильная связь позволяют оператору в опасных ситуациях действовать уверенно и без риска для собственной жизни. В планах профессора Хатиба дальнейшее совершенствование OceanOne. Его планируется сделать сильнее, дополнительно укрепить корпус, добавить на манипуляторы пальцы и поместить на каждый из них датчики тактильного интерфейса.