Большинство современных беспилотных надводных аппаратов, используемых в поисково-спасательных операциях, помогают найти человека или приблизиться к месту происшествия. Однако этого часто недостаточно — пострадавший может быть истощён, переохлаждён или не иметь физической возможности самостоятельно подняться на спасательное средство. Быстрое извлечение человека из воды остается одной из ключевых задач при авариях на море.

Чтобы решить ее, ученые разработали QuadBoat — автономный аппарат, который может не только находить плавающие объекты, но и активно следовать за ними и выполнять операции по их поднятию из воды. По словам исследователей, робот предназначен для будущего использования в аварийно-спасательных службах, в том числе при столкновениях судов и других чрезвычайных ситуациях на воде.

Конструкция QuadBoat вдохновлена принципами движения пауков-рыболовов, которые используют длинные водоотталкивающие конечности для перемещения по поверхности воды. Однако в отличие от членистоногих, робот удерживается на воде за счёт плавучести корпусов своих «лап», а четыре ноги служат для движения и стабилизации.

Робот состоит из центрального корпуса и четырех независимо управляемых конечностей. Специальный контроллер на основе обратной кинематики позволяет координировать движения ног, менять положение корпуса и двигаться в разных направлениях. Для управления движением и устойчивостью разработчики объединили модель прогнозирующего управления (MPC) и пропорционально-интегрально-дифференциальный контроллер (ПИД-регулятор), что позволяет аппарату корректировать траекторию и сохранять стабильность на воде.

Испытания QuadBoat проводились в бассейне и включали несколько этапов. Сначала ученые проверили способность робота двигаться по заданным маршрутам и выполнять различные маневры. Затем они протестировали системы компьютерного зрения: робот должен был распознавать, отслеживать и извлекать плавающие объекты. Дополнительные эксперименты в помещении и на открытом воздухе показали, что аппарат способен следовать за целями на воде и выполнять задачи, необходимые для спасательных операций.

Однако QuadBoat пока остается исследовательским прототипом. Испытания проходили в контролируемых условиях, тогда как реальные спасательные операции могут сопровождаться сильными волнами, течениями и плохой погодой. В дальнейшем ученым предстоит проверить функциональность робота в более сложной среде и адаптировать его для практического применения. Разработчики считают, что подобная биоинспирированная конструкция может стать полезным инструментом для спасателей.