Algemeen
Onderzeeërs met dronetechniek
Op de bodem van de Noord- en Oostzee liggen nog duizenden gestorte vaten en bommen met chemische gassen uit de oorlog, zoals mosterdgas, zyclon B en sarin. Lekkende vaten zouden door intelligent samenwerkende, autonome onderwater robots in korte tijd kunnen worden gevonden en vastgelegd.

De TUHH (Technische Universität Hamburg-Harburg )- student machinebouw Eugen Solowjow kwam tijdens zijn afstudeer project in 2012 in contact met het gebied zwermonderzoek aan de University of California in Berkeley. Na zijn eigen afstuderen aan de UC Berkeley besloot Hackbarth de techniek van autonome vliegende drones over te zetten op onderwatersystemen.

De natuur verbluft ons steeds weer met zeer complex gedrag onder dieren, die in grote groepen leven. Een zwerm vissen organiseert zich met een beperkt aantal regels om zich te beschermen en vijanden te ontvluchten. Vogelzwermen leggen duizenden kilometers af tijdens de vlucht van Afrika naar de nestgebieden in Europa. De mens is gefascineerd door dit gedrag en probeert deze technieken voor eigen doeleinden te kopiëren. Het onderzoek naar de zwermvormen is een focus en doet zijn intrede bij de Technische Universität Hamburg – Harburg (TUHH).

Robotica met onderzeeërs

Solowjow: „De globale trend, die ongeveer 10 jaar geleden werd gestart, houdt zich voornamelijk bezig met autonome robots, vliegende droons en auto’s. Bij de onderwater robotica blijkt maar een geringe ontwikkeling te bestaan. “De behoefte aan deze vorm, vooral in zwermen, staat buiten kijf, want desastreuze gebeurtenissen in de maritieme wereld, zoals lekkage van gevaarlijke stoffen als olie, chemicaliën of radioactieve materialen vereist een snelle reactie.

Solowjow: “Bovendien moet de verdeling van de gevaarlijke stoffen worden afgebeeld in een parallel aan de meting verlopende stromingssimulatie. Met deze vooruitblik kunnen nieuwe robots voor specifieke vaartuigen worden bepaald”. Ook is deze methode van onderwater robotica geschikt voor het meten van stromingen en temperatuursomstandigheden in de oceanografie, net als de ontdekking van de toestand van de zeebodem als voorbereiding op de plaatsing van offshore windturbines.

Zware omstandigheden

De omstandigheden onder water blijken zowel voor de mens als de robot onvriendelijk. Voor de robot zijn dat roest, waterdruk, slecht zicht en slechte communicatie. Sensoren en camerasystemen, die zowel in de lucht als onderwater worden toegepast, vallen hier uit. Ook GPS en radioverbindingen functioneren, zoals bekend, onder water met grote beperkingen. “Een positiebepaling is alleen mogelijk met kostbare akoestische processen om te zorgen dat de robot weet waar hij zit”, aldus de doctorandus en hij vult aan: “In eerste instantie hebben we geen interesse in de ontwikkeling van bepaalde sensoren, die zoiets kunnen meten. We concentreren ons op de robot, die deze sensoren door de ruimte of onder water moet dragen”. Daar voeren ze hun taken uit en analyseren waar de volgende meting moet plaatsvinden. De opdracht is klaar als ze een bepaald stromingsveld hebben opgespoord.

Solowjow: “Tot nu toe is daar in de techniek weinig onderzoek naar gedaan en dus onderwerp geworden van ons basisonderzoek. De vraagstelling luidt: hoe kunnen we robots bouwen, die reageren als een zwerm en daarmee de beschreven taken uitvoeren”. Het wordt wel lastig, om dit gecoördineerde zwermgedrag van vissen en vogels over te zetten op een technisch systeem. De vraag van de onderzoeker betreft het principe, waarop de vissen de informaties in de zwerm verwerken en hier dan op reageren of zichzelf synchroniseren. “Wij proberen dit in ons robotsysteem te verwerken”. Want diep onder water zijn de robots op zichzelf aangewezen.

Een ander thema binnen het instituut  is de ontwikkeling van de hardware. Robots, die zich als bijen of mieren in grote zwermen gedragen en gecoördineerd samenwerken, moeten klein, goedkoop en robuust zijn maar tegelijkertijd ook beschikken over een minimale rekencapaciteit en een aantal sensoren. Momenteel werken Eugen Solowjow en collega Axel Hackbarth aan een 30 cm lang prototype in de eindversie. De onderdelen komen uit de 3-D printer. Verder is de hard- en software binnen het project ‘Open Source’.

“Het doel is de opbouw van een geschikt platform. We willen de prijs ruim onder de € 1.000,- houden. Dan kan iedereen, die interesse heeft, deze kleine robot nabouwen en testen. De uitwisseling van bevindingen binnen deze geïnteresseerde groep, voor een evenwichtig deel bestaande uit wetenschappers, industriëlen (vooral startup’s in Amerika) en hobbyisten, is erg belangrijk voor ons, want voor de beproeving van de robots zijn honderden zwemuren noodzakelijk”.

De prototypes zelf worden momenteel getest in een waterbak op het instituut, later wordt dit het zwembad in Hamburg en uiteindelijk een watertank van de University of Maryland. De samenwerking tussen het TUHH-Institut met de Amerikaanse wetenschapper prof. Derek Paley, die de watertank voor onderzoeksdoeleinden beschikbaar stelt. Deze tank, uitgerust met talrijke onderwater camera’s en meetsystemen is uniek. Zelfs de US afdeling voor ruimtevaart en vluchtwetenschappen NASA test daar apparaten. Als deze etappe met succes is afgerond, moet het systeem ook worden gebruikt in buitenwater, zoals de Elbe, Noord- en Oostzee.

  • Hannover Messe 2020

    Hannover Messe 2022 wordt verplaatst

    Hannover Messe 2022 vindt plaats van 30 mei t/m 2 juni. Op de afbeelding een impressie van een eerdere editie van de Hannover Messe. (foto: Paul Quaedvlieg)Hannover Messe 2022 wordt verplaatst. Vanwege de huidige situatie rond Covid, organiseert Deutsche Messe van 30 mei tot 2… Lees verder →

  • Hyundai HX 260 AL

    GMB zet door UMS aangepaste elektrische Hyundai in (+video)

    De elektrische Hyundai HX 260 AL graafmachine van GMB in actie (foto's: UMS)Sinds enige tijd zet GMB een elektrische Hyundai HX 260 AL graafmachine in. Familiebedrijf GMB staat voor expertise en duurzame oplossingen op het gebied van waterveiligheid, waterkwaliteit, bio-energie en industriële bouw & infra.… Lees verder →

  • Bauma 2022

    Optimisme in München; Bauma 2022 bijna volgeboekt

    Bauma 2022 vindt van 24 t/m 30 oktober plaats in München. (Foto: Bauma)Het duurt nog meer dan 10 maanden vooraleer Bauma 2022 van 24 tot 30 oktober zijn deuren opent in München. ’s Werelds grootste vakbeurs voor bouwmachines, bouwmateriaalmachines, mijnbouwmachines, bouwvoertuigen en bouwmachines verwacht een… Lees verder →

  • Rollon ontwikkelt all-in-one pakket voor cobots

    Rollon biedt nu een all-in-one pakket aan voor cobots. (Foto: Rollon)Rollon heeft zijn expertise op het gebied van universele robots uitgebreid en biedt nu een all-in-one pakket voor cobots. Het pakket heeft onder meer UR+-gecertificeerde lineaire assen, die individueel configureerbaar en eenvoudig te bedienen zijn.… Lees verder →

  • Siemens Gamesa

    Serieproductie van 11 MW windturbines gestart in Cuxhaven

    De eerste geassembleerde turbine zal worden geïnstalleerd in het offshore windpark Hollandse Kust Zuid (foto: Siemens Gamesa)Op 14 januari 2022 verliet de eerste in serie gefabriceerde SG 11.0-200 DD gondel de Siemens Gamesa fabriekshal in Cuxhaven. De fabriek is sinds de zomer maandenlang omgebouwd en… Lees verder →

  • Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s

    Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s

    Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s (Foto: Audi)Energiemaatschappij RWE heeft recent een opslagfaciliteit geopend. Deze is gebaseerd op gebruikte hoogspanningsaccu’s (EV-accu’s) van elektrische Audi’s. De installatie staat op het terrein van de waterkrachtcentrale van RWE aan een stuwmeer bij Herdecke in… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven