MEDUSA este un robot dual, zboară ca un multicopter, dar se poate adapta pentru a lansa la apă un sistem de colectare a mostrelor subacvatice sau pentru a monitoriza calitatea apei

De câțiva ani, cercetătorii din domeniul roboticii, din industria vehiculelor fără pilot și a celor autonome, au fost preocupați de crearea unor dispozitive, respectiv drone, care să dețină capabilitatea unică de a funcționa atât în aer, cât și în apă sau pe sol. Roboții multimodali (multi-modal robots) sunt roboții care se pot deplasa în medii diferite și care realizează eficient tranziția între acestea. Dacă această capacitate remarcabilă este inspirată și din mediul natural se permite combinarea într-o singură platformă a avantajelor deținute de diferite tipuri de roboți. Dotarea cu anumite „trăsături” specifice a întâmpinat câteva „provocări extraordinare”, cum ar fi de exemplu „diferențele dintre modalitățile de comunicare și de masă aeropurtată, de funcționare sigură în fiecare dintre medii și dificultățile de producție” (ieeexplore.ieee.org). Prin urmare, astfel de dispozitive „au sarcini utile mici și ușoare, iar spațiul operațional este limitat, ceea ce face ca utilizarea lor pe teren să nu fie practică”. O echipă de cercetători de la Imperial College din Londra, condusă de profesorul Mirko Kovac, a propus o abordare inedită, bazată pe roboți aer-apă (dual robot drone), pentru prelevarea de probe și pentru monitorizarea calității apei. Într-un singur instrument integrat, utilizabil pentru operațiuni de teren, „sunt combinate tehnologia robustă a multirotoarelor și cea a microvehiculelor subacvatice”. Drona aeriană multirotor, concret un hexacopter (dronă cu 6 propulsoare) la standarde industriale, este capabilă să aterizeze și să plutească pe apă, iar dispozitivul mobil legat în partea inferioară poate fi eliberat pentru a ajunge la adâncimi de câțiva metri. Cu această soluție, devine posibil ca un singur „robot” să parcurgă în zbor distanțe lungi, să ocolească obstacole și să se deplaseze sub apă ca un submersibil. Camera și senzorii atașați sunt coborâți la adâncimi de până la zece metri. Cu un design unic și denumit „robotul multi-mediu (dublu) pentru achiziția de probe subacvatice”, abreviat MEDUSA (de la Multi-Environment Dual robot for Underwater Sample Acquisition), sistemul poate îndeplini sarcini dificile, care altfel ar necesita bărci sau submarine. MEDUSA poate fi utilizată, de asemenea, la monitorizarea și inspecția infrastructurii offshore, cum ar fi conductele subacvatice pentru transportul energiei și al hidrocarburilor extrase de la adâncime sau turbinele eoliene plutitoare (imperial.ac.uk/news/). Echipamentul subacvatic este controlat de la distanță, în cele trei dimensiuni. Fluxul video de la cameră și datele de la senzor sunt transmise utiliazatorului (operatorului) în timp real prin intermediul multirotorului plutitor. Folosindu-se de acestea, operatorul reglează de la distanță adâncimea și poziția dispozitivului scufundat în apă. Cercetătorii au testat MEDUSA atât în condiții de laborator la Empa (Materials and Technology Centre of Robotics) de la Imperial College, cât și în medii de pe teren, inclusiv în lacuri din Elveția, prin Institutul Federal Elvețian de Știință și Tehnologie Acvatică Eawag (Eawag este acronimul pentru Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz). În imaginea din antetul articolului este arătată drona, și capsula sa atașată, gata să decoleze de pe un ponton al lacului Zürich, Elveția. Pe site-ul precizat mai sus și într-un articol de pe uasvision.com se precizează că, „drona (dual robot) MEDUSA a măsurat cu succes apa din lacuri pentru a identifica urme de microorganisme și de alge, care uneori pot prezenta pericol pentru sănătatea umană și care în viitor ar putea fi folosite pentru a monitoriza unele fenomene climatice, cum ar fi schimbările de temperatură din mările arctice”. Profesorul Mirko Kovac, cercetătorul principal în acest proiect, director al Laboratorului de Robotică Aeriană de la Imperial College și șef al Centrului de Robotică de la Empa, a spus, „MEDUSA are o componentă de zbor, care ajunge în zonele greu accesibile, și o componentă pentru scufundări, care urmărește calitatea apei. Simplifică considerabil monitorizarea subacvatică prin îndeplinirea unor sarcini extrem de dificile”. După îndeplinirea misiunii de prelevare de probe, drona strânge legăturile (cablurile) pentru a ridica sistemul submersibil, după care decolează și zboară înapoi la locul de lansare. De obicei, ecologiștii folosesc bărci sau nave mici pentru a ajunge în perimetrele unde trebuie să monitorizeze zone acvatice. Sistemul MEDUSA poate îndeplini sarcini dificile, care altfel ar necesita bărci sau submarine, și ajută la reducerea riscului pentru oameni atunci când este nevoie să facă studii și cercetări în mediile acvatice greu accesibile. Va fi, de exemplu, deosebit de util în Oceanul Arctic, unde „modificările temperaturii oceanului, acidității, salinității și curenților pot oferi indicii despre fenomenele care au generat criza climatică globală”. Cercetările echipei de la Imperial College din Londra au fost susținute financiar de Consiliul de Cercetare pentru Inginerie și Științe Fizice (EPSRC, Engineering and Physical Sciences Research Council) din cadrul organismului public non-departamental al Guvernului Regatului Unit care dirijează finanțarea cercetării și inovației, prescurtat UKRI (United Kingdom Research and Innovation). Posibilitatea de a colecta imagini subacvatice, de a preleva mostre de apă și de a obține informații precise din măsurători, care rezultă din exploatarea platformei MEDUSA, „este de neprețuit pentru ecologie și pentru cercetarea acvatică, ajutând la înțelegerea climei locale, în special în medii dificil de accesat” (imperial.ac.uk).