Hrvatski roboti koji čuvaju morski život u laguni Venecije

Automatizirani katamaran Korkyra uputio se prema ribogojilištu. Tamo je na dnu već neko vrijeme postavljena umjetna školjka zvana aMussel, koja je uočila zabrinjavajući pad razine kisika. Na površini vode je robot lopoč, zvan aPad, koji skuplja energiju iz Sunčeve svjetlosti i spreman je proslijediti je robotu ribi - aFishu, a ona će je prenijeti na dno umjetnoj školjki…

Ovako bi u budućnosti moglo izgledati moderno ribogojilište na Jadranu, no zasad takav scenarij moguće je vidjeti u bazenu Laboratorija za podvodne sustave i tehnologije (LABUST) na Fakultetu elektrotehnike i računarstva (FER).

Bazen dug osam, a širok četiri metra te dubok tri metra nalazi se uz studentsku sportsku dvoranu Martinovka u Zagrebu, nedaleko od FER-a, pa dok roboti plutaju često se čuje zvuk sudačke pištaljke.

Nikola Mišković, voditelj LABUST-a kaže da su izgradnju financirali iz EU fondova s milijun i pol kuna. Ponosan je što sad imaju bazen koji im omogućava brojne pokuse s podvodnim vozilima zbog kojih su ranije morali na teren, primjerice na Jarunsko jezero.

Bazen i Jarun

- Cijeli projekt se provodio dvije godine a izgradnja je trajala nešto kraće od godinu dana. Bazen služi provođenju raznih eksperimenata s autonomnim podvodnim vozilima – kaže Mišković.

Mišković ia LABUST-a bio je i voditelj hrvatskog tima u izvornom projektu u sklopu kojeg su nastali roboti umjetna školjka - aMussel, robot riba - aFish i robot lopoč - aPad. Taj projekt, zvan SubCULTron, izabran u oštroj konkurenciji 300 projekata na razini cijele EU. Ušao je u dva posto najboljih, i u konačnici bio jedan od svega pet kojima je odobreno financiranje.

LABUST je na projektu surađivao s još jednim FER-ovim laboratorijem LARICS-om, koji je specijaliziran za robotiku i inteligentne sustave, a kojeg vodi Stjepan Bogdan. SubCULTron je bio veliki Obzor2020 projekt vrijedan gotovo četiri milijuna eura. Okupio je još i istraživače sa Sveučilišta u Grazu, Slobodnog sveučilišta u Bruxellesu, švicarsku kompaniju Cybertronica Research, jednu neprofitnu istraživačku organizaciju iz Francuske te Sveučilište Scuola Superiore Sant‘Anna konzorcij CORILA iz Italije.

Tamara Petrović iz LABUST-a i jedna od vodećih znanstvenica na projektu subCULTtron kaže da je kroz projekt, samo u Hrvatskoj, stvoreno 15-ak stručnjaka za podvodne robote.

- Cilj je bio napraviti jato podvodnih robota sastavljeno od različitih platformi - kaže Petrović.

Pojašnjava da su planirani roboti na površini mora, roboti školjke na dnu mora i roboti ribe koji se kreću u moru te prikupljaju razne informacije.

- Surađivali smo s ne samo kolegama iz različitih država nego i s različitih područja: od biologa do inženjera - kaže Petrović.

Ivan Lončar, vodeći istraživač iz LABUST-a naglašava da su najviše ponosni na robot koji je u cijelosti razvijen na FER-u.

- Na FER-u je potpuno razvijen robot aPad ili umjetni lopoč. Drugi su roboti razvijeni u suradnji unutar konzorcija na projektu SubCULtron, ali robot lopoč, koji smo zamislili kao multifunkcionalno vodeno vozilo koje će imati lak način nadogradnje, je stvoren ovdje - kaže Lončar.

Navodi da većina istraživačkih projekata, pa tako i subCULTron, razvija nove tehnologije i primjenjuje nova znanja.

- Nove tehnologije primjenjujemo da bismo riješili probleme, odnosno da bismo testirali neke ‘state of the art‘ algoritme. Mi smo testirali te algoritme na našim robotima - otkriva nam Lončar što je najvredniji dio robota aPada.

Jata robota

Ali aPad je tek dio priče. Važnu ulogu imaju i ostali roboti koji se kreću u jatu, poput umjetne školjke - aMussela.

Tamara Petrović kaže da je cilj toga robota da kao školjka bude fiksiran negdje na morskom dnu gdje prikuplja podatke, snima, mjeri razne parametre.

- Robot aMussel nije u potpunosti statičan nego može isplivati i na površinu, prikupiti energiju od robota lopoča te se pomoću njega može relocirati na neku drugu lokaciju i onda opet potonuti na dno gdje će prikupljati podatke. To je jedan pametni pomični senzor koji je dizajniran da može dugo biti na morskom dnu i da može biti potpuno samostalan: prikupljati i slati podatke operaterima na površini - naglašava Petrović.

Vrijednost projekta subCULTron, a iz kojeg su izašli roboti koji će se koristiti u kombinaciji s autonomnim katamaranom Korkyra u uzgajalištima riba u budućnosti, još je jasnija kad se zaroni ispod površine.

Umjetne školjke - aMussel i ribe - aFish roboti mjere temperaturu mora, količinu kisika i mnoge druge parametre. Uronjeni u more međusobno komuniciraju putem svjetlosnih, zvučnih i električnih signala. Kako bi provjerili funkcionira li jato od oko 150 robota riba, školjki i lopoča na pravi način, znanstvenici su postavili dio jata u venecijansku lagunu gdje se tijekom ljeta na njezinu dnu intenzivno razgrađuju alge, što uzrokuje pomanjkanje kisika i mogući pomor ribljeg fonda.

Dno oko Venecije idealno je za testiranje i jer se, osim turbulentnih struja, u laguni nalazi jako puno otpada nastalog klimatskim promjenama, agresivnim turizmom i industrijom. U tom je smislu projekt vrlo interesantan i za hrvatsku obalu.

Primjena u Veneciji

- Mi smo u sklopu projekta subCULTron napravili jednu dosta značajnu aplikaciju u Veneciji, jedan opsežniji eksperiment koji je uključivao detekciju anoksije, što je prirodni fenomen, odnosno situacija kad razina kisika u moru padne na niske vrijednosti. Ideja je bila možemo li mi pomoću našeg sustava skroz autonomno detektirati anoksiju. Stavili smo manju verziju sustava i uspjeli smo detektirati te fenomene u jednom dijelu lagune u Veneciji – pojasnila je Tamara Petrović.

Njezin kolega naglašava pak da je ovakav robotski sustav, testiran u Veneciji, učinkovitiji od senzora koje koriste biolozi.

- Biolozi to moraju raditi ručno. Moraju kupiti relativno skup senzor, ručno ga postaviti na jednu lokaciju, snimati a zatim se vratiti nakon nekoliko sati, dana ili tjedana, prikupiti podatke i onda vidjeti što se dogodilo - kaže Ivan Lončar.

Dodaje da zahvaljujući drugačijem pristupu, a na čijem je konceptu radio i FER, te su se informacije mogle saznati puno ranije.

- Cijeli sustav robota može se prilagoditi okolini. Ako ništa ne detektira, može se premjestiti na drugu lokaciju koja je zanimljivija zbog, primjerice, niže razine kisika - kaže Lončar.

Iako je projekt subCULTrona završio prije tri godine, FER zapravo tek sada "bere njegove plodove".

- Proces komercijalizacije je započet nakon subCULtrona i još uvijek traje. Dosad su prodana dva vozila. Nadamo se da će se uspješna komercijalizacija projekta subCULTron nastaviti – zaključuje Nikola Mišković.

Tomislav Botić/Startup Report