Undervandsrobotter er meget dyre maskiner, der bliver brugt til f.eks. at kortlægge havbunde eller tjekke olieledninger ved boreplatforme.
Går de i stykker, har man imidlertid et problem, for enten skal de fiskes op, eller også kan man risikere helt at miste dem, hvis man taber kontakten til dem under isen.
Derfor satte to kandidatstuderende fra DTU Elektro sig for – efter forslag fra deres vejleder Mogens Blanke – at udvikle en metode, hvormed robotterne bliver selvhjulpne, fortæller den ene af de to nu færdiguddannede civilingeniører, Thomas Falkenberg.
»Vi har set på en ROV – remotely operated vehicle – som skal bruges til undersøgelser langt nede under isen. De er sommetider nødt til at være helt autonome, fordi de skal til områder, hvor der ikke kan sejle et stort skib med,« forklarer han.
ROV’en – og i dette tilfælde en Nereid UI, som ikke er bygget endnu – bliver programmeret, så den selv kan finde frem til det rette sted. Til gengæld er der samtidig en risiko for, at den kan få problemer undervejs såsom fejlende propeller eller andre dele, der bliver beskadiget af skarpe isflager.
»Går en propel i stykker, tror robotten måske, at den stadig virker og er på vej fremad. Men i virkeligheden er den på vej til højre. Det kunne også være en sensor eller gyro, der er røget, som giver konsekvenser for robottens adfærd,« siger Thomas Falkenberg.
Derfor har han sammen med sin makker, René Tavs Gregersen, indhentet en masse måledata fra det tekniske universitet i Norge gennem Mogens Blanke, som er adjungeret professor på det norske universitet. Data er trukket fra undervandsrobotten Minerva, og derpå kunne de gennemføre matematiske simuleringer af, hvordan en undervandsrobot bevæger sig.
Derefter byggede de det nye system i Matlab og endte op med en række algoritmer, der kan diagnosticere forskellige typer fejl i robotten, udsende en alarm internt i robotten, som herefter går i gang med at rekonfigurere kontrolsystemet og kompensere for fejlene.
»Hvis en propel i højre side er gået i stykker, kan det være, at den skal slukke for en i venstre side også – eller tage en ekstra propel i brug,« siger han.
Gruppen har dog ikke konkret implementeret systemet i en robot, da der ikke er en til rådighed på DTU, men blot foretaget simuleringerne, der viser, at det ville virke.
»Det virker på de data, vi har fået fra Norge, så vi har bevist, at vores metoder virker,« siger Thomas Falkenberg.
Han understreger, at selv om propelproblemer er typiske, så tager systemet også højde for problemer med sensorer, der måler på hastighed, rotationshastighed, acceleration, positionering og orientering.
»Man kunne også kigge på fejl, der opstår, hvis skroget bliver beskadiget, så hydrodynamikken ændrer sig. Det har vi dog ikke gjort i denne opgave,« siger han.
Han understreger, at den største udfordring var at få usikkerheder i måledata bragt af vejen, da der var uoverensstemmelser mellem måledata fra Norge og de simulerede.
»Men så handler det om at lave det lidt mere robust og indbygge ekstra sikkerhed. Så selv om det hele ikke passede helt perfekt, kan det stadig fungere,« pointerer Thomas Falkenberg.
Han fortæller desuden, at metoden ikke er isoleret til undervandsfartøjer, men kan bruges til andre automatiske systemer i f.eks. skibe, biler eller på fabrikker.
»Det er underordnet. Det eneste, det går ud på, er hvordan systemet skal se ud, når alt virker, og hvordan det ser ud nu,« siger Thomas Falkenberg.
Thomas Falkenberg understreger, at deres model er lidt anderledes end mange andre, fordi den ser robotten som et samlet system i stedet for f.eks. at holde problemer med en propel eller sensor som to adskilte problemer.
»Desuden har denne type strukturanalyse ikke været anvendt før på netop undervandsfartøjer, som også for mig har været spændende at arbejde med,« siger han.
Makkerparret er nu i gang med at skrive en videnskabelig artikel om metoden, men har ellers ikke planer om at gå videre med projektet.
Leave a Reply