شهر آمستردام، به جای خیابان، دارای کانالهای آبی است که قایقها در آن ایفای نقش میکنند. در این راستا طرح قایق خودران برای کاهش ترافیک کانالها در سال 2016 رونمایی شد که تاکنون پیشرفت زیادی داشته است.
هیچکس ترافیک را دوست ندارد و هرکسی که به این حوضه وارد شده است، ایدههای مختلفی برای حل مشکل ترافیک داده است. بیشتر این ایدهها عملی نیستند و برخی از آنها آنقدر هزینهبر هستند که از نظر اقتصادی قابل اجرا نخواهند بود. همانند استفاده از تاکسیهای پروازی؛ اما در شهرهایی همانند آمستردام که راههای ارتباطی بین نقاط مختلف شهر با استفاده از کانال است، ایده تاکسیهای پروازی هم جوابگو نیست. به تازگی پروژهای به نام RoBoat در حال پیشرفت است که از قایق خودران برای جابجایی مسافران و بار استفاده میشود. این قایقها میتوانند با اتصال به یکدیگر معابری برای عبور مسافران از روی کانالهای آب ایجاد کنند. ویژگی دیگر قایق خودران ، دارا بودن سنسورهای آنالیز محیط زیست است. روند پیشرفت پروژه قایق خودران در حال حاضر به طراحی دقیقتر، سرعت عملکرد بهتر و ساخت آسان این قایقها رسیده است.
پروژه RoBoat، همکاری مشترکی میان دانشگاه MIT و انستیتو آمستردام برای راه حل مشکلات کلانشهر است. این رباتهای قایق مانند باهدف کاهش ترافیک در کانالهای آبی ساختهشدهاند. قرار است که قایقها، نقش تاکسی، قایقهای زباله بر، تحویل کالا و همچنین هر کار دیگری که در راستای کاهش حجم ترافیک لازم باشد را انجام دهند. هدف دیگر انستیتو آمستردام استفاده از کانالهای متروک است. همچنین این قایقهای هوشمند میتوانند شبانه زمانی که ترافیک کانالها کاهش پیدا کرده است به نظافت و پاکسازی کانالها کمک کنند.
دنیل روس، نویسنده مقاله معرفی RoBoat ها مینویسد:
ترافیک کانالهای داخل شهری آمستردام را میتوان با انتقال برخی از کارهای شهری روزانه به شب کاهش داد. این کار بهوسیله RoBoat ها انجام خواهد شد. قایقهای هوشمندی که شبانه وظیفه جابجایی زباله، جمع کردن اشغالها و تحویل دادن آنها را بر عهده خواهند گرفت. با تغییر روند عادی روزانه میشود ترافیک آمستردام را کنترل کرد.
برای رسیدن به این هدف، قایقها مجهز به سنسورهای هوشمندی شدهاند که به آنها اجازه میدهد بتوانند در مواقع لزوم با یکدیگر ارتباط برقرار کند و توسط سیستم مخصوص به هم متصل شوند. این اتصالاتات باعث ایجاد پل، محل گذر و حتی در ابعاد بزرگتر، محلهایی برای برگزاری کنسرت و گردهماییهای شناور روی آب میتواند باشد. تیم RoBoat نمونهای اولیه از این قایق هوشمند و خودران را سال 2016 در یک مسیر مشخص شده در کانالهای آمستردام آزمایش کردند.
اما حالا، این تیم ثابت ننشسته و طراحی این قایقها را از آن سال تاکنون بهبود بخشیده است. بزرگترین پیشرفتی که این پروژه در راستای ساختن سریع این قایقها، انجام شده است، ساختن آنها توسط فناوری چاپ سه بعدی است. ابعاد بدنه یکی از این قایقها4×2 متر است. چاپگر سه بعدی صنعتی وجود دارد که در طول 60 ساعت میتواند اجزای مختلف قایق را بسازد و پس از آن با استفاده از لایههای فایبرگلاسی آنها را به یکدیگر متصل کند.
همه این قایقها دارای سیستم Wifi، آنتنهای GPS، باتریهای تغذیه، دستگاههای اندازهگیری درونی (IMU)، میکرو کامپیوتر و میکرو کنترلر هستند. سیستم GPS به مکانیابی قایقها در کانال کمک میکند، مکانیابی و جهتگیریها همگی بهوسیله برجهای بیسیم اولتراسوند انجام میشود. همچنین از اندازهگیری درونی (IMU) بهمنظور جلوگیری از تکانهای شدید و حفظ موقعیت روی موج استفاده میشود. همینطور اندازهگیری درونی به جهتگیری صحیح قایق هم کمک میکند.
برای افزایش انعطافپذیری قایقها، محققان نیروهای محرکهای در میانه چهار ضلع قایق قرار دادهاند. این نیروهای محرکه به قایق اجازه میدهد که بهراحتی به چپ و راست، عقب و جلو حرکت کند. فناوری جدید دیگری که در این قایقها بکار رفته است، الگوریتم تعادلی است که به قایق در زمان شتاب گیری برای حرکت یا کند شدن امکان تغییر نقطه گرانش را بهمنظور جلوگیری از چپ شدن روی آب میدهد.
وی وانگ، نویسنده نخست مقاله قایقهای خودکار میگوید:
کنترلر ها، موقعیت دینامیکی قایق را به صورت لحظهای آنالیز میکنند. موقعیت کنونی، فاصله از موانع کنار دستی، تصمیمگیری برای مسیر چند ثانیه بعد و بهینهسازی مسیر عبور قایق از جمله پردازشهایی است که کنترلر ها انجام میدهند. ما بعد از اینکه بتوانیم نیروی لازم برای حرکت قایقها را برآورد کنیم آنها را دوباره و با اشکالات اندکتری به کانالها باز خواهیم گرداند.
برای اطمینان از درست عمل کردن الگوریتم هدایت قایقها، محققان به صورت آزمایشی این الگوریتم را در رودخانه و استخر شنا امتحان کردند. در 10 آزمایش انجام شده، الگوریتم طراحی شده، خطای به نسبت کمتری در مقابل دیگر الگوریتمهایی که تاکنون بکار رفته بودند، داشت. کارهایی که محققان در آینده باید در مورد آن تصمیمگیری کنند، مقابله با موجهای بزرگ، اضافهوزن مسافران و محمولهها خواهد بود.