KTH:s robot-ub?t är havets drönare

Forskare vid KTH har tagit fram en robot-ub?t för att ta reda p? hur de stora havsdjupen ska kunna utforskas. Upphovsmakarna sätter likhetstecken mellan farkosten och dagens luftburna drönare med en betydande skillnad:
? Djuphavsdykning är ingen lek, miljön är till och med tuffare än förh?llandena i yttre rymden, säger Jakob Kuttenkeuler, professor vid KTH.
Ub?ten, som ser ut ungefär som en snäll torped, kallas för Carl och är en listig rackare. Den är en s? kallad autonom undervattensfarkost (Autonomous Underwater Vehicle, AUV), vilket innebär att den klarar av att jobba p? egen hand utan yttre styrning.
Autonoma (det vill säga självmanövrerande) krävs för att mer omfattande kunna utforska djuphaven, det vill säga den del av världshaven som har ett havsdjup p? runt 2 000 meter eller mer. Det ska tilläggas att cirka 60 procent av jordens yta och 90 procent av haven utgörs av just djuphav.
Carl och andra AUV:er kan dock göra stor nytta även p? grundare vatten.
? Ub?ten är främst att betrakta som en sensorbärare, en plattform där sensorerna bytts ut beroende av behovet. En oceanograf vill ha den till att mäta temperatur och salthalt under polarisen. Fredrik Gröndahl, universitetslektor vid KTH som forskar om algodlingar och hur alger kan användas som mat, medicin, som best?ndsdel i plaster och energibärare, har ett behov av att visuellt kunna inspektera sina odlingar. En marinbiolog vill kanske lyssna p? späckhuggare medan marinen vill kunna lyssna p? fienden, säger Jakob Kuttenkeuler.
Han har tillsammans med Ivan Stenius lett forskningsarbetet med ub?ten vid KTH:s Centre for Naval Architecture.
? Det som gör Carl s? bra är att farkosten är s? extremt flexibel. Man fiskar upp Carl med enbart händerna, programmerar om honom p? plats p? n?gra minuter, och kastar i honom igen, säger Jakob Kuttenkeuler.
S?dana här sm? och lätta ub?tar har en del svagheter. De har ibland lite sv?rt för att dyka fr?n ytläge d? de är lite lättare än vatten. Detta d? de ska flyta upp till ytan om n?got slutar fungera.
? Det är därför vi jobbar en del med Carls förm?ga till konstsim. Vi har till exempel en manöver som gör att Carl backar ner i vattnet när han ska dyka. Lite som att fickparkera. Denna manöver l?ter trivial men gör att ub?ten kan optimeras mer kompromisslöst för sitt egentliga uppdrag. Vi vill att ub?ten ska bli s? bra p? att manövrera själv att den i framtiden solo ska kunna vara s? robust att den kan docka mot laddstationer. AUV:er kräver idag lite för mycket uppmärksamhet. De är inte tillräckligt uth?lliga och är lite för osjälvständiga. Kan de själva söka upp en laddstation, precis som en robotgräsklippare, kan de jobba p? egen hand ute i haven, säger Jakob Kuttenkeuler
Han berättar vidare att KTH:s ub?t redan idag har en “clean design”.
? Vi vill inte att AUV:n ska ha en massa grejer, som antenner och fenor, som sticker ut. S? Carl är väldigt ren p? utsidan s? att han inte fastnar i alger, fisknät eller annat skräp i havet, säger Jakob Kuttenkeuler.
En annan viktig faktor är prislappen.
? Vi vill utveckla teknik och metodik som gör s?dana här farkoster s? billiga som möjligt, och vi är en bra bit p? väg. Det mesta inuti Carl är utskrivet p? en 3D-skrivare. Detta istället för att svarva och fräsa delarna. Faktum är att vi skriver ut v?ra propellrar direkt i en 3D-skrivare vilket gör att vi superbilligt kan pröva olika geometrier. När vi kommit ner mycket i pris gör det inte s? mycket om ub?ten simmar till skogs, säger Jakob Kuttenkeuler.
Vad är d? billigt och vad är dyrt i sammanhanget? Jakob Kuttenkeuler berättar att AUV:er idag kostar cirka 30 miljoner kronor och han och forskarkollegorna snarast siktar p? ett pris om n?gra hundra tusen kronor.
? Om en s?dan här ub?t ska skickas in under polarisen kan det bli en rätt skakig väntan p? att den kommer tillbaka om den kostar 30 miljoner kronor. N?got mindre skakigt läge om den kostar en hundradel av det priset, säger Jakob Kuttenkeuler.
Han fortsätter med att berätta om n?gra ytterligare användningsomr?den för AUV:er. Ett exempel är alla de situationer under vatten där det är dyrt och farlig för människan att jobba. ? det behöver inte vara särskilt djupt för att ska vara just kostsamt b?de för hälsan och pl?nboken.
Vidare ska AUV:erna kunna utföra “koordinerat konstsim i stim”.
? I grupp skulle de kunna studera hur stora vattenmassor beter sig. Att kunna samla in den här typen av data är viktigt, eftersom forskare lider stor brist p? s?dan information, säger Jakob Kuttenkeuler.
Han lägger till att ub?ten är i vattnet vad dagens drönare är i luften. Samma koncept, olika element.
? Men vi hävdar att v?ra problem är n?got klurigare. S? fort ub?ten befinner sig 10 centimeter under vattenytan m?ste vi använda död räkning eller tröghetsnavigation eftersom GPS:en inte fungerar under vatten. Sedan har vi alla problem med korrosion, risk för vatteninträngning, 100 atmosfärers övertryck och s? vidare, säger Jakob Kuttenkeuler.
Carl är för närvarande en lätt liten gynnare.
? Jag st?r faktiskt och stoppar in honom i en taxi just nu p? Arlanda, medan vi pratar. Han är liten och lätt att bära. Anledningen är att vi ska kunna kasta i honom i vattnet fr?n b?ten, och fiska upp honom, utan att behöva n?gra lyftkranar. Men det är inte sv?rt alls att tillverka en ub?t som klarar avsevärt djupare vatten. Det är inte där sv?righeterna finns idag. S? det är mest av praktiska skäl Calle är tunn, lätt och nätt, säger Jakob Kuttenkeuler
Självmanövrerande ub?tar av dyrare modell används idag bland annat till att inspektera oljekällor under havsytan. Dessa AUV::er spelade ocks? en stor roll i jakten p? den svarta l?dan fr?n den Boeing 777-200ER fr?n Malaysia Airlines som försvann i mars i ?r.
För mer information, kontakta Jakob Kuttenkeuler p? 070 – 346 42 40 eller [email protected]
34700Skicka som e-post
Share this

Authors

Related posts

Top