Studenci z Politechniki Wrocławskiej zbudowali platformę badawczą do monitoringu jakości wody

F.O.K.A to dron klasy USV, czyli bezzałogowy pojazd nawodny, wykonany przez studentów z Koła Naukowego PWr Solar Boat Team. Jednostka typu katamaran waży 15 kg i przeznaczona jest do badania poziomu pH wody, mierzenia jej zmętnienia, temperatury oraz głębokości. Może służyć do zadań obserwacyjnych, a dodatkowo holować obiekt ważący 120 kg ładunku i dźwigać 15 kg ładunku na aluminiowych wspornikach między pływakami.

F.O.K.A | źródło: Politechnika Wrocławska

– Długość pływaków wynosi ok. 1 metra, a między nimi znajduje się platforma, na której zamontowaliśmy skrzynię z elektroniką i urządzeniami pomiarowymi. Czujniki pH, zmętnienia wody, głębokości akwenu, zawartości cząstek stałych oraz  termometr pozwalają na prowadzenie podstawowych analiz, m.in. wykrywania stężeń substancji niebezpiecznych dla roślin i zwierząt oraz mapowanie różnic temperatur, co ma również duże znaczenie biologiczne – powiedział kierujący projektem Antoni Piałucha z Koła Naukowego PWr Solar Boat Team.

Uniwersalna platforma transportowa

Na katamaranie można zamontować dowolne wyposażenie. W przyszłości mógłby to być na przykład sonar, umożliwiający mapowanie dna i stworzenie jego trójwymiarowej mapy. Dron napędzany jest przez dwa silniki rufowe sterowane różnicowo. Umożliwia to obrót łodzi w miejscu, ułatwia manewrowanie i pozycjonowanie na rzece oraz pokonywanie silnego nurtu. Łodzią można sterować autonomicznie przez Wi-Fi lub przy pomocy pilota. Studenci przewidzieli również możliwość rozbudowy systemu o opcję długodystansowego sterowania radiowego.

Antoni Piałucha prezentujący drona F.O.K.A | źródło: Politechnika Wrocławska

– Kadłuby zostały wykonane z laminatu i włókna szklanego, a łącząca je platforma z profili aluminiowych. Skrzynia z urządzeniami elektronicznymi i bateriami, za których działanie odpowiada mikrokomputer Raspberry Pi oraz aparatura pomiarowa, jest całkowicie wodoszczelna – zapewnił Antoni Piałucha.

5 godzin aktywności

Zasilanie zapewnia pakiet baterii litowo-jonowych o wysokich parametrach, dzięki którym łódź może pływać przez około pięć godzin.

– Zastosowaliśmy baterie o dużej pojemności, ponieważ same silniki są dość mocne. Celem projektu było zbudowanie drona, który mógłby badać jeziora, a te bywają rozległe. Chcieliśmy więc zapewnić jednostce odpowiednią moc oraz jak najdłuższy czas pracy – wyjaśnił kierownik projektu.

F.O.K.A podczas testów | źródło: Politechnika Wrocławska

Łódź była już testowana na basenie Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, na jeziorze w miejscowości Szczodre oraz na Odrze we Wrocławiu. Studenci podkreślają, że wszystkie systemy sterowania i pilotowania działały bez zarzutu. Udało się też przeprowadzić komplet podstawowych pomiarów wody.

Plany udziału w zawodach łodzi autonomicznych w Monako

Pozyskiwanie funduszy i prace projektowe nad jednostką trwały ponad rok, a samo laminowanie, montaż i programowanie około sześć miesięcy. W przyszłości, oprócz testowania nowych urządzeń pomiarowych, młodzi konstruktorzy chcieliby również ulepszyć autonomiczny system sterowania, a w planach mają udział w zawodach łodzi autonomicznych w Monako. Autonomiczny system sterowania jest obecnie w fazie testów – można już zaznaczyć punkty na mapie, a łódź sama przepłynie wyznaczoną trasę.

W skład zespołu weszli: Anna Fabiańska, Bartosz Zatycki, Mikołaj Siewruk, Grzegorz Konieczny i Antoni Piałucha.

F.O.K.A | źródło: Politechnika Wrocławska

Na realizację projektu F.O.K.A. studenci otrzymali dwa granty Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach programów „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje” oraz „Wsparcie studentów w zakresie podniesienia ich kompetencji i umiejętności”. Koszt budowy łodzi to ok. 6 tys. PLN.

Studenci przeprowadzający testy platformy badawczej F.O.K.A | źródło: Politechnika Wrocławska

Źródło: Politechnika Wrocławska