Mobilt DokningsSystem Udviklet til Autonome Undervandsfartøjer

Området for undervandsrobotter har gjort imponerende fremskridt i løbet af det sidste år. For blot en måned siden demonstrerede ingeniører en blæksprutte-lignende robot til undervands-eksploration. Nu har et andet hold af ingeniører fra Purdue University udviklet et mobilt dokningssystem til autonome undervandsfartøjer (AUV’er). Denne nyeste udvikling kan hjælpe med at forbedre undervands-eksploration med sådanne fartøjer.

Forskningen blev offentliggjort i IEEE, med titlen “Collaborative Mission Planning for Long-Term Operation Considering Energy Limitations.”

Undervandsrobotter er også nyttige til rednings- og eftersøgningsmissioner samt miljøstudier. Dog har de en ulempe, nemlig at robotterne skal returnere til basen for at genoplade og uploade data. Dette er ikke muligt, hvis en AUV skal udforske dybe, ukendte vande.

Holdet standsede ikke ved havvand, men undersøgte også muligheden for at tilpasse dokningssystemet til ekstraterrestrielle søer på andre planeter.

Nina Mahmoudian er lektor i maskinteknik.

“Min forskning fokuserer på vedvarende drift af robotter i udfordrende miljøer,” sagde Mahmoudian. ”Og der er intet mere udfordrende end undervandsmiljøet.”

En af de nuværende begrænsninger for marine robotter er, at de ikke kan transmittere og modtage radiosignaler som GPS-data, når de er under vand. En løsning på dette problem er akustisk kommunikation, men det er langt mindre pålideligt og mere svært. Sværheden øges med længere transmissionsafstand, hvilket begrænser undervandsrobotternes rækkevidde.

“Typisk udfører disse robotter en forudplanlagt rute under vandet,” sagde Mahmoudian. “Derefter kommer de op til overfladen og sender et signal for at blive hentet. Mennesker må gå ud, hente robotten, få data, genoplade batteriet og derefter sende det tilbage ud. Det er meget dyrt, og det begrænser den tid, disse robotter kan udføre deres opgaver.”

https://www.youtube.com/watch?v=_kS0_-qc_r0&_ga=2.99992349.282287155.1601990769-129101217.1578788059

Mobilet Dokningsstation

Det er derfor, Mahmoudian udviklede en mobild dokningsstation, der tillader robotterne at returnere til udforskning på egen hånd.

“Og hvad, hvis vi havde multiple dokningsstationer, der også var mobile og autonome,” fortsatte Mahmoudian. “Robotterne og dokningsstationerne kunne koordinere med hinanden, så de kunne genoplade og uploade deres data og derefter gå tilbage ud for at fortsætte udforskningen uden menneskelig indgriben. Vi har udviklet algoritmerne til at maksimere disse ruter, så vi får den optimale udnyttelse af disse robotter.”

“Det væsentlige er, at dokningsstationen er bærbar,” sagde hun. “Den kan deployes på en fast lokalitet, men den kan også deployes på autonome overfladeenheder eller endda på andre autonome undervandsfartøjer. Og den er designet til at være platform-uafhængig, så den kan bruges med enhver AUV. Hardware og software arbejder hånd i hånd.”

Mahmoudian mener, at denne teknologi kan sprede sig langt ud over undervandsverdenen.

“Dette system kan bruges overalt,” sagde hun. “Robotter på land, i luften eller til søs kan operere uendeligt. Rednings- og eftersøgningsrobotter kan udforske meget bredere områder. De vil gå ind i Arktis og udforske effekterne af klimaforandringer. De vil endda gå ind i rummet.”