news

Wszystko o Cyberrybie – rozmowa z Marcinem Malcem

Kiedy zobaczyliśmy Cyberrybę na Nocy Robotów, od razu wiedzieliśmy, że stanie się hitem. Wczoraj czarowała odwiedzających Piknik Naukowy Polskiego Radia i Centrum Nauki Kopernik. To nie tylko dowód na to, że Polak potrafi – zadziwić, stworzyć coś zaskakującego i pięknego. O tym, jak powstawała Cyberryba i do czego można ją wykorzystać rozmawialiśmy z jednym z jej twórców, Marcinem Malcem.

Na początek chciałbym się dowiedzieć, dlaczego wybraliście akurat rybę?

Pomysł zrodził się na zajęciach z bioniki na trzecim roku studiów. Wtedy tematem naszego projektu było stworzenie konstrukcji, która będzie przenosiła jakieś zasady ze świata natury. Ja wpadłem na pomysł, by zrobić rybę. Skontaktowałem się z Marcinem Morawskim i napisaliśmy projekt.
#!#photo2#!#
Wczesny model Cyberryby

Potem sprawa ucichła, a po czwartym roku studiów ja siadłem przez wakacje i zbudowałem model. Potem razem z Marcinem Morawskim i Dominikiem Wojtasem postanowiliśmy, że zbudujemy kolejny model, ale nie znaliśmy dokładnie środowiska wodnego, więc model kołysał się na boki i tonął.

Nauczeni doświadczeniem zbudowaliśmy nową rybę. Ja byłem odpowiedzialny za część mechaniczną, to znaczy tworzenie konstrukcji , zapewnienie szczelności , odpowiednie zrównoważenie, zapewnienie możliwości zanurzania i wynurzania tej ryby, odpowiednie usadowienie poszczególnych elementów.

Marcin Morawski był odpowiedzialny za stworzenie części elektronicznej, natomiast Dominik Wojtas jako trzecia osoba z tego projektu była odpowiedzialna za napisanie aplikacji. Jedną z jej funkcji jest tryb podążania za czerwonym obiektem.

Polega to na tym, że mamy kamerę bezprzewodową w przedzie głowy, i przez cały czas jest wysyłany obraz wideo do komputera, na komputerze jest napisany program, który analizuje obraz, szuka czerwonego obiektu i wylicza współrzędne jego środka. Jeżeli jest po lewej stronie, to każe podążać rybie w lewo, jeżeli jest po prawej, każe jej płynąć w prawo.

No i niestety ten ostatni tryb nie jest doskonale dopracowany, z tego względu, że projekt powstawał wtedy za nasze pieniądze i użyliśmy tam najtańszej kamery bezprzewodowej, która ma bardzo wąski kąt widzenia.

Jakie jeszcze tryby sterowania posiada Cyberryba?

Jednym z nich jest tryb autonomiczny – jeżeli przez 60 s nie dostaje sygnału sterującego, to wówczas włącza czujniki, które są umiejscowione z boków, przodu głowy oraz czujniki rozpoznające dno. Jeżeli coś znajduje się w odległości 5 cm od głowy, ryba wykonuje gwałtowny zwrot w lewo lub w prawo żeby ominąć tę przeszkodę. W tym trybie ryba losuje sobie kierunek płynięcia, prędkość i głębokość zanurzenia. Jeżeli zobaczy jakiś przedmiot, to usiłuje go ominąć.
#!#photo4#!#
Aplikacja sterująca Cyberrybą

Kolejnym trybem jest tryb sterowania za pomocą komputera. W takiej naszej aplikacji, stworzonej przez Dominika Wojtasa, klikamy na klawiaturze strzałkami w lewo, w prawo, szybciej, wolniej, i wtedy ryba otrzymuje sygnał sterujący i odsyła również w drugą stronę taki sygnał, na przykład „skręciłam w lewo”, „skręciłam w prawo” i pływa tak, jak chcemy.

Unowocześnieniem tego trybu, taką aplikacją dodatkową, jest aplikacja do telefonu komórkowego. Polega ona na tym, że wysyłamy z telefonu komórkowego sygnał, po czym jest on odbierany przez Bluetootha w komputerze i komputer przekierowuje sygnał do ryby.

Czy taka ryba to jest tylko zabawka, czy też może mieć jakieś praktyczne zastosowania?

Często pada takie pytanie. Ja ci odpowiem tak: przed nocą robotów w Polskim Radiu odbyła się rozmowa dwóch profesorów z PIAP. Podczas dyskusji spytano jednego z nich o to samo i on mówi, że piętnaście lat temu czy dziesięć lat temu,  kiedy zaczynało się tworzenie robotów w PIAP, ludzie się pytali czy to jest zabawka, po co to jeździ, a teraz na tej samej bazie powstały roboty, które pomagają żołnierzom w Afganistanie. Może więc kiedyś ta ryba też się doczeka takich samych zastosowań?

A ze swojej strony mogę jeszcze dodać, że wszystko zależy od finansów. Jeżeli będziemy mieli małe finanse, to możemy zrobić taką zabawkę, która będzie podobna do ryby. A jeżeli włoży się w to duże pieniądze, to możliwości jest wiele.

Na czym polega przewaga waszej ryby?
#!#photo5#!#
Sposoby wykonywania skrętu Cyberryby

Przede wszystkim chodzi o napęd falowy. Natura wybrała w trakcie ewolucji napęd falowy jako napęd idealny. Dodatkowo taką rybę możemy zanurzać i wynurzać bez zmącania wody przez śruby napędowe, jak to jest w przypadku innych robotów, które do ruchu pionowego włączają łopatki wirników. Wtedy woda zostaje zmącona, a kamera już nic nie może widzieć. A nasz robot unosi się do góry lub opada na dół w miejscu.

Dzięki pęcherzom pławnym, tak?

Tak, dzięki pęcherzom pławnym, a dodatkowo mamy jeszcze zmiany geometrii płetw bocznych, co powoduje, że gdy ryba płynie, może się unosić szybciej lub wolniej. Jest jeszcze taki ciekawy ciężarek, który się przesuwa do przodu i do tyłu, dzięki czemu gdy ryba opada, to opada głową w dół, a gdy się wynurza, wynurza się głową do góry.

Kiedy rozmawialiśmy w redakcji, padło pytanie czy takiego robota można by wykorzystać do automatycznego sprzątania akwariów, tak jak roboty-odkurzacze sprzątają mieszkania. Czy widzicie swoją rybę w takiej roli?

Powrócę do tej odpowiedzi: wszystko zależy od kosztów. Człowiek poleciał w kosmos i dało się? Dało, tylko kwestia jest ile to kosztowało ludzi i ile czasu się na to poświęciło.

Oczywiście, do takiej sprzątającej ryby musiałaby być jakaś szczotka, jakaś przyssawka czy pompa, która pozwoliłaby na sprzątanie drogą filtracji. Byłoby to oczywiście możliwe, ale taka czynność pochłaniałaby bardzo dużo energii.

Ale z takich bardziej ambitnych projektów, do których można by rybę wykorzystać, warto sobie wyobrazić zastosowania dla ratownictwa wodnego . Kiedy nurkowie poszukują na przykład jakiejś osoby w wodzie, to płetwami automatycznie powodują, że ta woda jest mętna. A przy tym nurek patrzy tylko własnymi oczami.

A takiej rybie możemy kazać popłynąć w jakieś miejsce i na przykład szukać czegoś na obszarze 10 metrów kwadratowych. I możemy do tego zastosować zwykłą kamerę, albo na przykład kamerę podczerwoną czy echo sonar.
#!#photo3#!#
Model 3D

Cyberryba wygląda i zachowuje się podobnie do prawdziwej ryby. A czy robiliście jakieś testy jak inne ryby na nią reagują?

Jeszcze nie robiliśmy takich testów. Chcielibyśmy je zrobić i pewnie zrobimy, ale już nie na tej konstrukcji, tylko na następnej. Ta konstrukcja jest zrobiona za bardzo małe pieniądze, głównie z naszych własnych funduszy. Teraz chcemy zbudować innego robota.

Czym będzie się on różnił od poprzedniej konstrukcji? Będzie większy, będzie miał inne możliwości?

Nie mogę zdradzać szczegółów konstrukcyjnych, mogę tylko powiedzieć, że ten robot, nad którym teraz pracujemy, będzie całkowicie podobny do półtorakilogramowego karpia.

W jakich warunkach Cyberryba może pływać? Do jakiej głębokości może się zanurzyć?

Tuż przed Nocą Robotów testowaliśmy rybę w takim małym basenie, na głębokościach do 75-80 cm. No i rybka do tej głębokości bez problemu pływała. Nie traciła zasięgu sterowania do 10 m, choć wizja urywa się trochę szybciej, bo to jest zwykła, tania kamera. Ale ogólnie rzecz biorąc zanurzała się, wynurzała, działała fajnie.

Ale to jest taka konstrukcja… ciężko to nazwać prototypem. To jest taki prototyp prototypu. Przy takich funduszach więcej się nie da zrobić, ale ja jestem osobiście bardzo zadowolony z tego, co udało nam się osiągnąć. Naszym celem było po prostu zdobycie tytułu magistra inżyniera, a to co się stało później, przerosło nasze najśmielsze oczekiwania.

A jak się czujecie z całym tym zainteresowaniem, które wokół was się buduje? Czy jesteście zadowoleni, czy raczej was to denerwuje?

Nie, nie, jesteśmy bardzo zadowoleni. Spotkaliśmy się z wieloma bardzo pozytywnymi komentarzami, zarówno na naszej stronie, jak na innych stronach internetowych. Bardzo ciepło zostaliśmy przyjęci przez telewizję. To nam niewątpliwie pomaga w poszukiwaniu kontaktów, chociaż na dzień dzisiejszy nie znaleźliśmy sponsora.

Ale zyskaliśmy dodatkowe pieniądze dzięki temu, że zostaliśmy laureatami konkursu „Młody naukowiec – kreator rzeczywistości gospodarczej” realizowanego przez Centrum Transferu Technologii na Politechnice Krakowskiej. Dzięki temu uzyskaliśmy 50 000 zł na realizację projektu wdrożeniowego. I sądzę, że ten rozgłos też wpłynął na wynik tego konkursu.

A tak przyziemnie, czy myślicie, że na tym pomyśle można zarobić?

Wierzymy w to. Mamy jeszcze upór, mamy kilka ciekawych pomysłów i wierzymy, że uda nam się zrealizować nasze marzenia.

#!#photo6#!#
Twórcy Cyberryby: Marcin Morawski, Marcin Malec i Dominik Wojtas.

Zdjęcia pochodzą ze strony http://www.cyberryba.eu/


podobne treści