Forestil dig en sværm af undersøiske, autonome robotter, som i flok inspicerer en havvindmølles fundament for revner på 40 meters dybde efter en kraftig efterårsstorm i Nordsøen.
Robotterne behøver aldrig komme ind på land. De lades op og repareres på et moderskib i nærheden af havvindmølleparken. Deres inspektionsdata sendes ind på land via trådløs kommunikation.
Sådan et scenarie kan lyde som science fiction, men står det til en forskningsgruppe på DTU Elektro under ledelse af professor Mogens Blanke og lektor David Johan Christensen, er offshore-branchen ikke særlig mange år fra at kunne benytte autonome robotter til de i dag ekstremt dyre og tidskrævende inspektioner af eksempelvis havvindmøllers fundament eller – længere ude i fremtiden – en olieplatforms ditto.
Farligt for dykkere
Dong Energy måtte eksempelvis i 2011 allokere to milliarder kroner til reparation af Siri-platformen, efter at en rutineinspektion havde fundet revner i næsen på en olietank på havbunden.
Den slags inspektioner klares enten af dykkere eller såkaldte ROV’er; Remotely Operated Underwater Vehicles. Altså fjernstyrede undervandsrobotter, som styres fra havoverfladen via et kabel og sender et videolink tilbage til operatøren. De har dog deres ulemper, forklarer David Johan Christensen:
»Rigtig mange af de undervandsrobotter, der findes i dag, er meget store og beregnet til at finde utætheder i for eksempel rørledninger. De kan svømme meget langt, men de kan ikke komme ind snævre steder. Så hvis man vil lave en inspektion af et fundament på en boreplatform eller en vindmølle, har man brug for robotter, der kan navigere rundt i menneskeskabte forhold.«
Han tilføjer, at dykkere ofte er meget dyre, og at de ikke altid kan komme ned på de dybder, der er påkrævet – ikke mindst pga. de betydelige sikkerhedsrisici. Det er her, at forskningsgruppens autonome, agile robotter kommer ind i billedet. Tankegangen bag er inspireret af blandt andet det arbejde, der i disse år foregår inden for bionics – robotter inspireret af biologien – hvor man i eksempelvis EU-projektet Swarmanoid har udviklet et team af robotter med hver deres kompetencer, som kan arbejde sammen om at lokalisere og afhente objekter såsom en bog på en reol.
Ifølge David Johan Christensen er det ikke så meget mekanikken, der er udfordringen. Her kan forskningsgruppen læne sig op ad de ROV-konstruktioner, der allerede findes. Planen er at udvikle robotterne i open source-platformen ROS (Robot Operating System), som i forvejen bruges af universiteter over hele verden.
Udfordringen ligger snarere i at få robotterne til arbejde sammen og sensorteknologierne til at fungere.
Sensorudfordringer
Én af udfordringerne er for eksempel at få robotterne til at orientere sig under vandet i miljøer, der ikke er præcist kortlagte i forvejen, og hvor magnetfeltet kan blive stærkt påvirket.
Her har DTU i et netop overstået specialeprojekt haft to studerende til at teste potentialet i den såkaldte Slam-software (Simultaneous Localization And Mapping), der blandt andet anvendes i Googles førerløse bil.
Teknologien går ud på, at en bil, robot eller anden autonom enhed kan kortlægge sine omgivelser i realtid og orientere sig efter denne kortlægning, men det er en teknologi, der stadig skal arbejdes meget med.
Norsk professor ser marked
I første omgang er DTU’s robotter tiltænkt havvindmøller og skibsvrag, hvor sikkerhedskravene ikke er lige så strenge som på boreplatforme.
»Sådan nogle robotudviklingsprojekter tager altid lang tid, men inden for en årrække vil man kunne begynde at lave inspektioner af havvindmøller. Man vil nok ikke se et reelt kommercielt produkt før om fem-ti år, men det er så til gengæld også helt realistisk, ville jeg mene,« siger David Johan Christensen.
DTU Elektro arbejder sammen med flere aktører i offshorebranchen, men det har ikke været muligt at få dem til at give en kommentar til denne artikel.
Ifølge Ingrid Schjølberg, som er professor ved Norwegian Institute of Science and Technology i Trondheim, er udviklingen af autonome robotter til offshore et stort forskningsområde, som kan blive en vigtig problemløser for branchen.
»Inspektion, vedligehold og reparationsomkostninger skal reduceres betydeligt for at nedbringe driftsomkostninger og forbedre lønsomheden. I dag er det både tidskrævende og kompliceret at gennemføre den slags operationer, idet de foregår i krævende omgivelser og kræver bemandede supportfartøjer,« siger Ingrid Schjølberg.
Hun tilføjer, at kommunikation, styring og sensorsystemer er tre teknologiske hurdler, der skal løses, men også kan løses.
Leave a Reply