В условиях стремительного развития робототехники и автоматизации особую актуальность приобретают интеллектуальные надводные платформы, способные эффективно функционировать в сложных условиях водной среды. Традиционные надводные роботизированные системы, основанные на классической схеме «гребной винт + руль», обладают существенными ограничениями в плане маневренности: они не могут двигаться боком, требуют разворота для смены направления и теряют точность позиционирования под воздействием ветра и течения.

В рамках данной работы было предложено и реализовано рационализаторское решение — мобильная надводная робототехническая система с всенаправленным движением «КАШАЛОТ-ОМНИ», основанная на X-образной конфигурации из четырёх подруливающих двигателей, установленных под углом 45° к продольной оси корпуса. Такая компоновка позволяет независимо управлять тремя степенями свободы в горизонтальной плоскости: продольным (вперёд/назад), поперечным (влево/вправо) перемещением и вращением вокруг вертикальной оси (рысканием).

Разработана математическая модель, описывающая линейную связь между тягой двигателей и результирующими силами, и моментами, а также реализован алгоритм обратного распределения усилий для точного векторного управления. На основе модели создан функциональный прототип: корпус напечатан на 3D-принтере из влагостойкого PETG-пластика, электронная платформа построена на базе контроллера NI myRIO-1900, в качестве датчика ориентации используется инерциальный модуль NAVX-MXP, а управление осуществляется по Wi-Fi через локальную сеть.

Система управления реализована в среде LabVIEW с использованием замкнутого контура обратной связи, что обеспечивает устойчивость к внешним возмущениям и высокую точность выполнения заданных траекторий. Экспериментальные испытания подтвердили работоспособность концепции: робот способен перемещаться в любом направлении, в том числе боком и по диагонали, а также вращаться на месте без предварительного разворота корпуса.

Работа сочетает в себе элементы инженерного проектирования, математического моделирования, программирования и практической реализации, что подчёркивает её научную новизну и техническую значимость. Разработанная платформа может послужить основой для создания автономных надводных роботов нового поколения с расширенными возможностями маневрирования и адаптации к динамическим условиям окружающей среды.
Узнать больше о платформе «КАШАЛОТ-ОМНИ» можно, перейдя по ссылке https://disk.yandex.ru/d/xagAXhuvwReLaw или по QR коду выше