18/11/2024
Door Ad Spijkers
Onderwaterrobots die golven in real-time kunnen voorspellen, kunnen de kosten van het offshore produceren van groene energie verlagen, suggereert een onderzoek.
Tot nu toe heeft de onvoorspelbare aard van golven het gebruik van robots bij het onderhoud van offshore platforms beperkt. Voor machines is het moeilijk om stabiel te blijven en nauwkeurige bewegingen uit te voeren. Met nieuwe technologie waarmee robots stabiel kunnen werken in turbulente zeeën kan het goedkoper, sneller en veiliger maken om offshore windparken en getijdenturbines te onderhouden, zeggen onderzoekers van de University of Edinburgh.
Veiliger en goedkoper
Het stationeren van autonome robots op zee om routinematig onderhoud uit te voeren, zou de kosten van het genereren van hernieuwbare energie verlagen. Doorgaans zijn deze kosten veel hoger dan het gebruik van fossiele brandstoffen, zegt het onderzoeksteam. Robotica zou ook de werkzaamheden kunnen vereenvoudigen. Momenteel is de inzet van schepen en helikopters of het hijsen van apparatuur uit het water noodzakelijk. Robots zouden ook de noodzaak wegnemen om mensen in gevaarlijke omgevingen te laten werken.
De onderzoekers ontwikkelden nieuwe reken- en experimentele hulpmiddelen waardoor autonome robots een stabiele positie kunnen behouden te midden van onregelmatige, beukende golven. Ze testten hun systeem in de FloWave-testtank van de universiteit, waarbij ze golfgegevens gebruikten die werden vastgelegd door een boei in de Noordzee om de soorten omstandigheden na te bootsen waarin robots zouden kunnen werken.
Golfdetectie
Aan de zeebodem zijn golfdetectieapparaten vastgemaakt. Ze meten de richting en hoogte van inkomende golven en geven de informatie in real-time door aan een robot die in de buurt werkt. Hierdoor kan de onbemande machine complexe toekomstige verstoringen door het water voorkomen en deze versetoringen nauwkeurig tegengaan om een stabiele positie te behouden.
De bevindingen geven aan dat het systeem compatibel is met robots die dicht bij het oppervlak werken en met robots die op grotere diepten werken, waar verstoringen nog steeds sterk voelbaar zijn. De nieuwe technologie is een verbetering ten opzichte van conventionele besturingssystemen die op een corrigerende manier werken. Deze reageren vaak langzaam op de snel veranderende verstoringen van de oceaan, waardoor ze veel minder betrouwbaar zijn in dergelijke gevaarlijke omgevingen.
Vervolg
Een grote beperking op dit moment is het vermogen van robots om omgevingsverstoringen effectief waar te nemen en tegen te gaan. Dit betekent een fundamentele beperking van het gebruik van kleine onderzeese voertuigen. Door een voorspelling te doen van toekomstige golfverstoringen en deze te integreren in het controlesysteem, kunnen de onderzoekers het bereik uitbreiden met weinig tot geen verandering aan de robot-hardware. De technologie maakt het systeem toepasbaar op de meeste systemen die momenteel op de markt zijn.
Toekomstig onderzoek is gericht op het verbeteren van het vermogen van autonome machines om precieze taken uit te voeren terwijl ze een stabiele positie in water behouden. Hierbij kunt u denken aan het gebruik van robotarmen om roest te detecteren of om elektrische apparatuur te repareren.
Breder gebruik van autonome robots om offshore hernieuwbare installaties te helpen onderhouden, zou de kosten van het produceren van schone energie flink kunnen verlagen. Het verder ontwikkelen van deze technologie zou kunnen helpen een stap voorwaarts te maken in de adoptie van onbemande robots op zee en de mate van automatisering in de offshore drastisch kunnen verhogen.
De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.
Foto: University of Edinburgh