Tiefseeroboter für die Zukunft

Wenn eine Unterwassermission zu tief oder zu gefährlich für menschliche Taucher ist, können Forscher sogenannte ROVs (Remotely Operated Vehicles) einsetzen – ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge. Diese ROVs werden in Zukunft immer intelligenter, wie es kürzlich Offshore-Tests in Marseille unter Beweis stellen konnten.

Das Forschungsschiff Janus bereitet sich vor für einen Tag auf hoher See. An Bord befindet sich ein Apparat, der zur Erforschung des Meergrundes benutzt wird: Ein druckresistenter Roboter, der durch ein langes Kabel mit dem Schiff verbunden ist. „Menschliche Taucher können nur bis zu einer bestimmten Tiefe tauchen. Der Rekord liegt bei 700 Metern. Wenn man tiefer gehen will, braucht man Roboter. Für solche Arbeiten werden sogenannte ROV’s eingesetzt.“, erklärt Peter Weiss, Maschineninginieur bei der Firma Comex.

Das ROV an Bord der Janus ist mit zwei Kameras ausgestattet, die eine stereoskopische Sicht ermöglichen – ähnlich wie bei der menschlichen Sicht. Darüber hinaus besitzt es zwei “Arme” mit jeweils drei “Fingern”. Die Fingerfertigkeit der ROV-Maschinen ist jedoch noch verbesserungsfähig, wie Jeremi Gancet, Projektkoordinator der Firma Dexrov, erklärt. “Wir arbeiten noch daran, die technische Plattform über einen Satelliten mit einem Kontrollzentrum zu verbinden, der an einem beliebigen Ort platziert werden kann.”

A full look at #DexROV underwater! inea_eu EU_H2020 jgspaceapps DiegoU p_weiss_comex pic.twitter.com/Ti5egznPpr— DexROV Project (DexROV) 7 juillet 2017

Virtuelle Kontrolle

Bis zum jetzigen Zeitpunkt sind alle ROVs von einem Schiff kontrolliert worden. Eine Verlagerung des Kontrollzentrums aufs Festland würde es ermöglichen, Risiko und Kostspieligkeit der Forschungen zu senken. Für den heutigen Test ist das Schiff über einen Satellit mit einem Kontrollzentrum in Belgien verbunden. Aus einer Entfernung von Tausend Kilometern werden alle Aktionen der ROVs zunächst virtuell simuliert. Anschließend werden Kommandos an die Maschinen gesendet. Dabei kommt es zu einer Kommunikationsverzögerung. Die ROVs müssen also autonom genug sein, auch ohne Echt-Zeit-Kontrolle sicher zu operieren. Außerdem müssen sie intelligent genug sein, ihre Befehle der echten Umgebung anzupassen.

“Die Maschine handelt unabhängig vom Kontrollzentrum. Sie arbeitet kontinuierlich und in Echtzeit. Eine intelligente Software beobachtet, was wir hier im Kontrollzentrum tun und sendet dann Informationen an die Maschine. Diese führt die Aufgaben automatisch durch, ohne unsere ständige Kontrolle“, erklärt Javier Martínez González, Forscher des Zentrums in Brüssel. Um die Arme der Maschinen noch handlungsfähiger zu machen, benutzen Ingenieure dieses europäischen Projekts ein Außen-Skelett-System.

Dies ermöglicht der Maschine, das Gewicht und den Widerstand von im virtuellen Raum bewegten Objekten zu bestimmen. Pierre Letier, Ingenieur des Projekts: “Wir kontrollieren diesen 3D Avatar virtuell. Für das Ausführen einer Aufgabe werden die einzelnen Bewegungen an die Maschine gesendet und von ihr interpretiert, sodass sie auch unter langen Zeitverzögerungen operieren kann.“

Team briefing yesterday at #onshore control centre #starstosea #seatrials inea_eu EU_H2020 pic.twitter.com/oL491dtKGH— DexROV Project (@DexROV) 7 juillet 2017

Einsatz bei gefährlichen Missionen

Mithilfe dieser Technologie können die ferngesteuerten Maschinen mit Genauigkeit und Sicherheit kontrolliert werden – und das nicht nur in den Meerestiefen, sondern auch an Land, wie Jeremi Gancet erklärt: “Es ist durchaus möglich, das diese Art von Technologie auf einer mobilen Plattform auf dem Land eingesetzt werden könnte. An Orten wie Fukushima, zum Beispiel. Dort ist es für Menschen sehr gefährlich, aber dennoch besteht die Notwendigkeit, zu intervenieren. Das zeigt, wie nützlich diese Form von Technologie sein kann.“

Auch weiterhin werden die Forscher Tests durchführen, um die Handlungsfähigkeit der ROV-Systems zu verbessern. Sie sollen zukünftig bis zu 1.300 Meter tief in die See einzudringen.

Comment sont utilisés les robots sous-marins ? Pourquoi les chercheurs veulent les contrôler de la terre ? DexROV’s Jeremi Gancet explique. pic.twitter.com/Do1o5zPGNa— Denis Loctier (Loctier) 11 juillet 2017

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