Samodzielny podwodny robot

Samodzielny podwodny robot

Roboty nie muszą oddychać, dzięki czemu mogą nurkować o wiele dłużej niż ludzie. Wyposażone w odpowiednie technologie sensoryczne, badają doki, albo nurkują na dno w poszukiwaniu surowców. Obecnie, naukowcy opracowują model, który będzie wykonywał rutynowe zadania samodzielnie, bez pomocy ludzkiego operatora.

Nawet specjalistycznie wyposażony, człowiek pod wodą może zanurkować stosunkowo płytko. Głębiej natomiast mogą schodzić bezzałogowe pojazdy podwodne, połączone z centrum kontroli przewodem. Dzisiaj, zdalnie sterowane roboty nurkujące wykorzystywane są do badań, kontroli oraz prac związanych z utrzymaniem. Jednakże potencjalne zastosowania tej technologii są ograniczone przez długość przewodu oraz umiejętności nawigatora. Nic więc dziwnego, że naukowcy pracują nad stworzeniem samodzielnych robotów podwodnych, które same nawigują pod wodą i niezależnie od człowieka wykonują powierzone im zadania.

Równocześnie, istnieją samodzielne pojazdy podwodne (AUV), które niezależnie rejestrują dane czy pobierają próbki. „Jednakże jak dotąd, technologia ta jest zbyt droga do wykonywania prac rutynowych, jak badanie przegród, tam czy okrętów.” – stwierdził Thomas Rauschenbach, dyrektor Application Center System Technology AST Ilmenau przy Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Exploitation IOSB.

To się może jednak wkrótce zmienić. Wspólnie z naukowcami z Fraunhofer, zespół Rauschenbacha pracuje aktualnie nad nową generacją samodzielnych robotów podwodnych, które będą mniejsze, solidniejsze i tańsze niż ich dzisiejsze odpowiedniki. Nowe AUV powinny być w stanie namierzyć swoją pozycję zarówno w czystej górskiej wodzie, jak i mętnej wodzie portowej. Mają być przygotowane do wykonywania zadań zarówno głęboko na dnie, jak i do badania betonowych podstaw turbin wiatrowych usytuowanych w płytkich wodach nieopodal brzegu.

Inżynierowie z Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Exploitation in Karlsruhe pracują nad ‘oczami’ robotów. Technologia ta umożliwić orientację w mętnej wodzie. Przede wszystkim ocenia ona odległość od obiektu, a następnie kamera wysyła impuls laserowy, który zostaje odbity od tego obiektu, na przykład ściany. Na mikrosekundy przed powrotem odbitego światła, kamera otwiera przysłonę i czujnik rejestruje impulsy światła.

Równocześnie w oddziale Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Exploitation w Ilmenau, zespół Rauschenbacha konstruuje ‘mózg’ robota, czyli program sterujący, który utrzymuje AUV na kursie.

Natomiast Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering IBMT w St. Ingbert dostarcza krzemowe zamknięcie dla wrażliwych na ciśnienie elementów obwodów elektronicznych, także dla ‘uszu’ nowego robota, czyli ultradźwiękowych czujników. W odróżnieniu od dotychczasowych technologii sonarów, naukowcy wykorzystują tym razem fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości, które odbijane są od przeszkód i rejestrowane przez czujnik.

Potężne, a pry tym lekkie baterie z Fraunhofer ISIT w Itzehoe zasilają AUV w energię i również zamknięte są w krzemie. Specjalny system zarządzania energią został skonstruowany przez naukowców z Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT w Oberhausen. Zapewnia on oszczędność energii, a przy tym gwarantuje, że dane w razie awaryjnego zaniku zasilania zostaną bezpiecznie zachowane.

Prototyp jest w kształcie torpedy i mierzy dwa metry długości. Wyposażony w: oczy, uszy, mózg, silnik i baterie, wyruszy w swój pierwszy rejs po nowym zbiorniku w Ilmenau jeszcze w tym roku. Zbiornik ma wprawdzie tylko trzy metry głębokości, „ale to wystarczy, by zbadać działanie podstawowych funkcji.” – stwierdził Rauschenbach. Jesienią 2011 roku, samodzielny robot ruszy w swoją pierwszą morską misję; jego celem będzie zbadanie wraku okrętu Posejdon. Planowane są również zanurzenia na głębokość do 6 tysięcy metrów.

(lk)