211service.com
Een hybride onderwaterrobot
Een nieuw type onderwaterrobot zou beter zijn in het volgen van mariene organismen en het meten van de fysische en chemische eigenschappen van de oceaan dan eerdere robotontwerpen. Het voertuig, genaamd Tethys en ontwikkeld door het Monterey Bay Aquarium Research Institute ( GOED ) in Californië, compenseert de tekortkomingen van de huidige robots door hun beste kwaliteiten samen te voegen tot één eenheid.
Helemaal nat: Tethys is een nieuw autonoom onderwatervoertuig ontwikkeld door het Monterey Bay Aquarium Research Institute in Californië. Het wordt getest in Monterey Bay (boven) en in een tank bij het instituut (onder).
Decennialang hebben onderzoekers onderwatervoertuigen gebruikt om de biologische processen en fysieke kenmerken van de oceaan te bestuderen. Maar dergelijk werk was beperkt omdat er slechts twee soorten onderwaterrobots waren: zweefvliegtuigen en propeller-aangedreven voertuigen. Een zweefvliegtuig drijft heel langzaam door de oceaan en gebruikt een drijfsysteem voor de voortstuwing. Door zijn lage snelheid is hij kwetsbaar voor getijden en stromingen, waardoor hij uit koers kan raken. Het heeft ook een klein laadvermogen, maar een hoog uithoudingsvermogen, zodat het maandenlang op zee kan blijven. Daarentegen kunnen propeller-aangedreven voertuigen als torpedo's door de oceaan zoemen. Ze kunnen tot 10 keer zo groot zijn als zweefvliegtuigen, maar ze kunnen slechts ongeveer 24 uur op zee blijven.
Tethys combineert de snelheid van propelleraangedreven systemen met het bereik en de duur van zweefvliegtuigen om een nieuw soort robot te creëren. Het maakt gebruik van een nieuw ontwerp van propeller en carrosserie om ongeveer vier keer zo snel te reizen als een zweefvliegtuig, maar iets langzamer dan de kruissnelheid van krachtige voertuigen. Tethys heeft ook een efficiënt energiebeheersysteem, zodat het vele weken tot maanden in de oceaan kan doorbrengen terwijl het een grote lading geavanceerde instrumenten vervoert.
Om de biologische processen in de oceaan te begrijpen, die heel snel veranderen, heb je een flexibel systeem nodig, zegt James Bellingham , hoofdtechnoloog bij MBARI en projectleider voor Tethys. Soms ligt een interessant gebied ver uit de kust, dus je hebt een voertuig nodig dat er snel kan komen en vervolgens organismen voor een langere periode langzaam kan volgen, zegt hij.
De nieuwe onderwaterrobot vult een leegte in de commerciële markt en in oceanografisch onderzoek, zegt David Kelly, CEO van Bluefin Robotica , een bedrijf gevestigd in Cambridge, Massachusetts, dat autonome onderwatervoertuigen ontwerpt en ontwikkelt. Anderen hebben geëxperimenteerd met hybrides, waaronder het bedrijf iRobot, maar Tethys is het eerste volledig ontwikkelde voertuig. Kelly zegt dat zijn bedrijf geïnteresseerd zou zijn in het gebruik van de technologie.
Tethys is ongeveer twee meter lang en weegt 110 kilogram. MBARI-onderzoekers ontwierpen de buisachtige vorm van het voertuig om de weerstand te minimaliseren en de voortstuwing te optimaliseren. Het ontwerp stelt de onderzoekers ook in staat om het lichaam te verlengen of in te korten om plaats te bieden aan een reeks laadvermogens. De onderzoekers verbeterden de prestaties van de robot ten opzichte van eerdere ontwerpen door een propeller te bouwen die met twee snelheden werkt: één meter per seconde en een halve meter per seconde. Om Tethys weinig stroom te laten verbruiken, hebben de MBARI-onderzoekers de meeste elektronica aan boord op maat gemaakt. Ze hebben ook een systeem gebouwd om de instrumentatie te bewaken en apparaten elke fractie van een seconde die ze niet gebruiken aan en uit te zetten.
Het gebruik van Tethys is als het plaatsen van een laboratorium in de oceaan, zegt Bellingham. Tijdens zijn autonome reizen door het water komt hij af en toe boven om gegevens via satelliet terug te sturen naar de onderzoekers. MBARI-onderzoekers hebben de robot getest in de Monterey Bay in Californië, waarbij ze algenbloei en fytoplankton hebben gevolgd en de fysische en chemische eigenschappen van het omringende water hebben gemeten. Uiteindelijk zou het systeem veel meer kunnen doen, zegt Eric D'Asaro , een professor in oceanografie aan de Universiteit van Washington. Dit zou het eerste voertuig kunnen zijn dat monstermateriaal in het water neemt en terugbrengt naar het laboratorium, zegt hij.