Amfiibrobotid aitavad aimu saada veealusest elust

Suur osa Maa pinnast on kaetud veega ja selle sügavuste uurimine kujutab parajat väljakutset. Hiljuti Tallinna Tehnikaülikoolis kraadi kaitsnud Roza Gkliva uuris ja katsetas oma töö raames, milliseid võimalusi pakuvad selleks nii maal kui ka veel liikuda suutvad autonoomsed ja kaugjuhitavad robotid.
Kreekast pärit Gkliva elab ja töötab Eestis juba viis aastat. Tema suur armastus on robootika, millega hakkas rohkem tegelema bakalaureuseõppes. Teema tundus nii huvitav, et Gkliva otsustas siduda robotitega ka oma edasised õpingud ja teadustöö.
Magistriõppes tegeles ta projektiga, mis keskendus veealusele robotliikumisele ja doktorantuuri koha leidis Tallinna Tehnikaülikoolis. "Sattusin professor Maarja Kruusmaa teadaandele amfiibliikumise teemadel. Samuti teadsin biorobootika keskuse labori tööst allveerobotite alal ning otsustasin kandideerida. Intervjuu järel Maarja kutsuski ta mind oma meeskonda ja kuu aega pärast kandideerimise algust kolisin juba Tallinna," räägib Gkliva.
Ajalooliselt kasutati roboteid eeskätt tööstuskeskkondades. Praeguseks on saanud neist väsimatud abilised ka elu teistes valdkondades. Need niidavad kodudes muru ja imevad tolmu ning aitavad inimesi näiteks ladudes ja pakkide tarnel.
Tihti piirab nende kasutamist roboti jõuallikas. Nii peavad mõned roboted olema pidevalt võrku ühendatud, kuid see vähendab nende liikumisulatust. Gkliva tegeleb aga autonoomsete robotitega, mis ujuvad vees ja suudavad liikuda ka näites mudas, lumes ja märjal liival.
Kuidas uurida kalu?
Esmajoones asus Roza Gkliva asus uurima ja katsetama, kuidas võiksid robotid liikuda maas ja vees, olles seejuures energiasäästlikud. Ühtlasi tohtisid need tema nägemuses kahjustada ja häirida neid ümbritsevat keskkonda võimalikult vähe. Sellistest robotitest võiks olla palju kasu näiteks keskkonnaseires, aga ka kalakasvatustes.
Neist viimastes võib ujub väikesel alal mõnikord koos mitusada tuhat kala. Kalade käekäiku on vaja jälgida, sest ainult nii saab teada, kuidas kalad kasvavad või kas neil esineb mingeid parasiite ja muid probleeme. Seni on kalakasvatussumbas toimuvat jälgitud tuukrite või ka kogukate allveerobotite abil, millel on üks põhimõtteline probleem. Kalad kardavad sissetungijat ja põgenevad selle eest nii vilkalt, et neile pole võimalik õieti lähenedagi, rääkimata nende uurimisest.

"Kahel viimasel aastal katsetasin doktoritöö uurimusena mehhanismi, mis ujub täielikult vee all ja sõidab ka kuival maal. Valmis prototüüp, mille edasi arendamisega samuti tegelen. Kuna seda on võimalik lihtsalt ümber konfigureerida on tegemist väga paljulubava mehhanismiga ja just selle osa üle lõputööst olen kõige uhkem," selgitab Gkliva.
Veel on küsimus selles, kuidas robot suhtleb ümbritsevaga. Teadlased on keskendunud roboti-inimese suhtlusele juba aastakümneid. Kui robot liigub aga näiteks veekeskkonnas, lisandub sellega seotud raskustele lisakiht.
Roza Gkliva juhendaja professor Maarja Kruusmaa hinnangul paistab Gkliva uurimustöö välja eriilmeliste keskkondades liikuda suutvate robotitega. "Sellised erinevad täiturid võivad tulevikus rakendust leida näiteks keskkonnaseires, kus on vaja võtta pinnase- või veeproove ilma uuritavat keskkonda liialt kahjustamata," sõnas Kruusmaa.
Samal suunal tegutseb ta ka doktoritöö kaitsmise järel. Täpsemalt töötab Roza kaevandusroboti prototüübi kallal. Selle uudne liikumisviis võimaldab sellel liikuda ka üleujutatud ja mahajäetud kaevanduskäikudes.
Laborist pärisellu
Roza Gkliva näeb eriti suurt arengupotentsiaali pehme robootika valdkonnal, millest oleks kasu ka vee all ja amfiibkeskkonnas. "Minu eesmärk on tuua need mehhanismid laborist pärisellu. Praegu on väikesemahuliste ning kergete robotite jõu ja rõhu tagamisega seotud tehnoloogiad veel ebaküpsed, kuid minu tulevikuplaaniks on nende tehnoloogiate edasi arendamine," selgitab Gkliva. Lisaks jagab ta oma teadmisi Tallinna Tehnikaülikooli üliõpilastele, õpetades robootikat ja tegeleb vastava aine lõputööde juhendamisega.
Maarja Kruusmaa lisab, et Gkliva on iseseisev ja suure töövõimega. "Ja talle meeldib Eestis! Eriti suvel, kui siin ei ole nii palav nagu Kreekas," lisas professor.
Tutvu doktoritööga täies mahus Tallinna Tehnikaülikooli digikogus. Gklivat juhendas Tallinna Tehnikaülikooli täisprofessor tenuuris Maarja Kruusmaa. Oponentideks olid professor Cesare Stefanini Itaalias Pisast asuvast Scuola Superiore Sant'Anna-st ja professor João Sousa Porto Ülikoolist.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa