COTSBot

COTSBot — это небольшой автономный подводный аппарат (AUV) длиной 4,5 фута (1,4 м), разработанный Технологическим университетом Квинсленда (QUT) для уничтожения крайне разрушительных морских звёзд-корон терновника (Acanthaster planci) на Большом Барьерном рифе у северо-восточного побережья Австралии. Аппарат распознаёт цель, используя нейронную сеть, анализирующую изображения с бортовой камеры, и затем смертельно injekцирует звезду раствором желчных солей с помощью иглы, установленной на длинной складывающейся манипуляторной руке[1]. Аппарат способен работать автономно до 8 часов и производить более 200 инъекций за один выход[2].

История разработки

Проект был запущен в 2015 году группой исследователей под руководством Мэтью Данбабина в рамках программы по защите Большого Барьерного рифа. Разработка велась при поддержке Австралийского института морских наук (AIMS) и финансировании правительства Австралии[3]. Оригинальный прототип COTSBot оказался слишком дорогим и крупногабаритным для массового использования, а для его развёртывания и управления требовался специалист-робототехник. Чтобы преодолеть эти ограничения, в 2016 году проект получил грант от некоммерческого подразделения Google в размере 750 000 долларов США на разработку более компактной и доступной версии аппарата[4].[5]

Применение

COTSBot использует GPS для навигации. Первая версия была создана в начале 2000-х годов и обладала точностью около 65 %. После обучения COTSBot с помощью методов машинного обучения, точность его распознавания возросла до 99 %.

Во время восьмичасовой миссии COTSBot перемещается примерно в метре над рифом[2] и способен уничтожить до 200 морских звёзд-корон терновника, используя свой двухлитровый запас ядовитого раствора. Инъекция желчных солей приводит к гибели звезды за 20—24 часа[6]. Аппарат может выполнять около 20 рейсов в день, однако для значительного воздействия на популяции корон терновника потребуется одновременное функционирование нескольких COTSBot.

Изначальная концепция проекта предполагала использование не одиночного аппарата, а целого «флота» роботов[6]. В развитие этой идеи, в 2021 году была опубликована научная работа, описывающая программную структуру для совместной работы нескольких аппаратов. Разработанный алгоритм «Heuristic Fleet Cooperation» (HFC) позволяет динамически распределять задачи между роботами для повышения эффективности и масштаба операций по борьбе с вредителями, однако он остался теоретической моделью, проверенной в симуляциях, и не проходил реальных морских испытаний.

RangerBot

Дальнейшим развитием проекта стал RangerBot — более компактный, маневренный и экономичный преемник COTSBot[7]. К 2020 году проект эволюционировал в этого многофункционального робота[8], а оригинальный COTSBot был представлен на выставке в Музее Гуггенхайма в Нью-Йорке, которая проходила с февраля по август.

RangerBot унаследовал ключевую функцию своего предшественника — способность идентифицировать морскую звезду и уничтожать её с помощью смертельной инъекции[9][10]. Точность обнаружения этих вредителей у RangerBot достигла 99,4 %[11].

Функциональность аппарата была значительно расширена. Помимо борьбы с морскими звёздами, он стал использоваться для мониторинга состояния рифов, включая отслеживание обесцвечивания кораллов, контроль качества воды и картографирование подводных территорий[12]. Кроме того, робот был адаптирован для задач по восстановлению рифов: в 2020 году он впервые в мире был применён для доставки личинок кораллов на повреждённые участки[13], а в 2022 году эта его модификация получила название LarvalBot[14]. В 2025 году искусственный интеллект платформы был адаптирован для обнаружения и отслеживания морских ежей[15].

Текущий статус и альтернативы

Развитие роботизированных систем стало частью более широкой стратегии. В 2020 году стартовала Инновационная программа по контролю за «терновым венцом» (COTS Control Innovation Program, CCIP), объединившая экспертов для разработки новых технологий[16]. В 2025 году правительство Австралии выделило 1,4 миллиона долларов на продолжение этой программы[16].

Несмотря на технологические достижения, в 2025—2026 годах автономные роботы не используются для массового уничтожения вредителей, а основным методом остаётся ручной сбор морских звёзд специализированными командами дайверов (в 2024—2025 годах была уничтожена 73 881 особь[17][18]).

В открытом доступе отсутствуют видеодоказательства работы инъекционного механизма роботов крупным планом. На рынке также появились альтернативные неавтономные коммерческие решения (например, от компании Down Deep Drones), которые управляются оператором[19].

Примечания

  1. Zeldovich, Lina Underwater Drone Hunts Coral-Eating Crown-of-Thorns Starfish (англ.). American Society of Mechanical Engineers (11 апреля 2019). Дата обращения: 28 мая 2026. Архивировано 11 ноября 2024 года.
  2. 1 2 The COTSbot: A Robot with a Licence to Inject. Dive SSI. Дата обращения: 28 мая 2026.
  3. Mike Hall, Scott Cummins. How scaring starfish could help to save the Great Barrier Reef. doi.org (29 января 2015). Дата обращения: 28 мая 2026.
  4. RangerBot Programmed to Kill. Hakai Magazine. Дата обращения: 28 мая 2026.
  5. RangerBot wins public's heart and philanthropic funding. Great Barrier Reef Foundation. Дата обращения: 28 мая 2026.
  6. 1 2 Robot to guard the Great Barrier Reef. QUT (1 сентября 2015). Дата обращения: 28 мая 2026.
  7. Eliminating invasive reef species: COTSbot & RangerBot. QUT. Дата обращения: 28 мая 2026.
  8. Meet our Robots. Australian Centre for Robotic Vision (2020). Дата обращения: 28 мая 2026.
  9. Robot drone could protect Great Barrier Reef by killing crown-of-thorns-starfish. The Guardian (31 августа 2018). Дата обращения: 28 мая 2026.
  10. Robot reef protector sees a new way to check Great Barrier Reef health. Great Barrier Reef Foundation (28 июля 2020). Дата обращения: 28 мая 2026.
  11. Meet RangerBot, Robot Reef Protector. Ocean News. Дата обращения: 28 мая 2026.
  12. RangerBot. QUT Centre for Robotics. Дата обращения: 28 мая 2026.
  13. FY2019/2020 GBRF Annual Report. Great Barrier Reef Foundation (2020). Дата обращения: 28 мая 2026.
  14. LarvalBot: Underwater Robot for Coral Reef Restoration. WIPO GREEN (22 июня 2022). Дата обращения: 28 мая 2026.
  15. New hope for sea urchin barrens. Snowy River Mail. Дата обращения: 28 мая 2026.
  16. 1 2 COTS Control Innovation Program. Great Barrier Reef Foundation. Дата обращения: 28 мая 2026.
  17. Crown-of-thorns starfish control. Great Barrier Reef Foundation. Дата обращения: 28 мая 2026.
  18. Crown-of-thorns starfish response. Queensland Government. Дата обращения: 28 мая 2026.
  19. Crown-of-Thorns Starfish Control: The Robot Question. Science Queensland. Дата обращения: 28 мая 2026.