Подводный робот научился оценивать состояние водолаза по пузырькам воздуха

Исследователи Университета Миннесоты создали систему, которая позволяет подводному роботу оценивать частоту дыхания аквалангиста по пузырькам воздуха и предупреждать о возможном переутомлении или стрессе.

Камера автономного подводного аппарата наблюдает за частотой и объёмом пузырьков, выходящих из регулятора. Алгоритм переводит эти данные в число вдохов в минуту: менее 14 считается пониженной частотой, 14–20 — нормальной, более 20 — повышенной.

Такой бесконтактный способ нужен потому, что толстые гидрокостюмы мешают работе обычных датчиков, а беспроводная передача данных под водой сильно ограничена. Для обучения системы исследователи вручную разметили тысячи кадров и синхронизировали изображение со звуком выдохов.

Проверки проводились в озёрах Миннесоты и Верхнем озере, а также в Карибском море у Барбадоса — при разной прозрачности и температуре воды. Разработчики называют систему HREyes и рассматривают её как дополнительного роботизированного партнёра по безопасности, а не как замену медицинской диагностике.

Следующий этап — объединить оценку дыхания с анализом движений и научить робота одновременно следить за группой водолазов. Исследование опубликовано в International Journal of Robotics Research.