Mobilt Dokningssystem Udviklet til Autonome Undervandsfartøjer

Området for undervandsrobotter har gjort imponerende fremskridt længe. For blot en måned siden demonstrerede ingeniører en blæksprutte-lignende robot til undervandsudforskning. Nu har endnu et hold af ingeniører på Purdue University udviklet et mobilt dokningssystem til autonome undervandsfartøjer (AUV’er). Denne seneste udvikling kan hjælpe med at forbedre undervandsudforskning 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 eftersøgnings- og redningsmissioner samt miljøstudier. En af deres ulemper er dog, at robotterne skal returnere hele vejen tilbage til basen for at genopladde og uploade data. Dette er ikke praktisk, hvis en AUV skal udforske dybt i ukendte vande.

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

Nina Mahmoudian er en associeret professor i maskinteknik.

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

En af de nuværende begrænsninger for marine robotter er, at de, når de dykker i vand, ikke længere kan sende og modtage radiosignaler som GPS-data. En måde at komme rundt om dette på er akustisk kommunikation, men det er langt mindre pålideligt og mere svært. Sværheden øges med længere transmissionsafstand, hvilket gør, at undervandsrobotter er begrænsede i deres driftsområde.

“Typisk udfører disse robotter en forudplanlagt rute under vandet,” sagde Mahmoudian. ”Derefter kommer de op til overfladen og sender en signal for at blive hentet. Mennesker må gå ud, hente robotten, få data, genoplade batteriet og derefter sende den ud igen. 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

Mobile Dokningstation

Det er derfor, Mahmoudian kom op med en mobild dokningstation, der tillader robotterne at returnere til udforskning på egen hånd.

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

“Det vigtigste er, at dokningstationen 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 den undervandsverden.

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