Verbundprojekt Mare-IT
Autonomer Unterwasserroboter soll maritime Anlagen warten
Die Wartung maritimer Anlagen durch Personal ist aufwendig und gefährlich. Unter Leitung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickeln Forscher ein zweiarmiges Autonomes Unterwasserfahrzeug, das auch ferngesteuert werden kann.
Unter Leitung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelt ein Forschungskonsortium ein zweiarmiges Autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV), das sowohl autonom als auch ferngesteuert unter Wasser operieren kann. Zugleich stellt es die notwendige IT-Infrastruktur bereit, um einen reibungslosen und bidirektionalen Informationsfluss mit dem Anlagenbetreiber zu gewährleisten.
Insbesondere die Offshore-Industrie setzt bei der Wartung ihrer Infrastruktur, z.B. von Windenergieanlagen oder Öl- und Gasförderungsanlagen, vermehrt auf Roboter, um Schäden an Anlagen, kostenintensive Ausfälle und Umweltschäden zu vermeiden. Dabei geht der Trend weg von rein ferngesteuerten Systemen, hin zu Unterwasserfahrzeugen, die über lange Zeiträume Unterwasser verbleiben, dort autonom operieren und im Bedarfsfall ferngesteuert werden können.
Für einen dauerhaften und reibungslosen Einsatz von Robotern in tiefen Gewässern muss allerdings auch die notwendige IT-Infrastruktur bereitstehen, um einen effektiven Informationsfluss mit den Anlagenbetreibern zu ermöglichen. Hier setzt das vom DFKI Robotics Innovation Center geleitete Verbundprojekt Mare-IT an, in dem Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus den Branchen IT, Robotik, Antriebstechnik und Offshore kooperieren.
Zum Projektkonsortium gehören die DFKI-Forschungsbereiche Kognitive Assistenzsysteme (vormals Intelligente Benutzerschnittstellen) und Eingebettete Intelligenz sowie die WITTENSTEIN cyber motor GmbH, SAP SE, die IMPaC Offshore Engineering GmbH und die ROSEN Technology and Research Center GmbH.
Prof. Dr. Dr. h.c. Frank Kirchner, Leiter des DFKI Robotics Innovation Centers erklärt: »Das Projekt Mare-IT soll die maritime Robotik auf eine neue Stufe heben: Mit der gebündelten Kompetenz der Projektpartner wollen wir eine ganzheitliche Lösung für den Einsatz einer neuen Generation autonomer Unterwasserfahrzeuge bieten, die dank einer leistungsstarken IT-Infrastruktur die intuitive Steuerung und Überwachung komplexer Inspektions- und Wartungsaufgaben ermöglicht.«
Im Zentrum von Mare-IT steht die Entwicklung einer IT-Infrastruktur, die den bidirektionalen Informationsfluss und die Einbindung in bestehende Geschäftsprozesse ermöglicht. Um eine ganzheitliche Lösung zu erreichen, liegt der Fokus des Projekts insbesondere auf der Kompatibilität der Einzelkomponenten, der intuitiven Bedienbarkeit sowie der visuell ansprechenden Darstellung aller in den Informationsfluss eingespeisten Daten, z.B. auf einem Tablet oder Smartphone.
Darüber hinaus kommen in Mare-IT auch Techniken aus dem Bereich Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge zur Anwendung, etwa die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance), die zusätzliche Informationen über den Zustand von Unterwasserstrukturen und Anlagen liefern können.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts liegt im Bau und der Konzeption eines neuartigen zweiarmigen AUVs, das in die IT-Infrastruktur eingebettet und als mobile Plattform zur Inspektion und Wartung von Unterwasserstrukturen einsetzbar ist. Im projektierten Anwendungsszenario führt das Fahrzeug mithilfe seiner zwei Arme eine Manipulation an einer Infrastruktur (teil-)autonom aus. Dafür dockt es mit einem Arm an die Infrastruktur an, um eine Datenverbindung über eine Hochgeschwindigkeitsschnittstelle herzustellen.
Auf diese Weise wird die Informationsübermittlung und damit auch eine Fernsteuerung des AUVs sowie des zweiten Arms durch einen menschlichen Operator möglich. Die Teleoperation erfolgt dabei mittels Exoskelett über einen virtuellen Leitstand, der zusätzliche Kontrolleinrichtungen sowie einen virtuellen Co-Piloten zur Entlastung des Operators bereitstellt. Auf der Konzeption und Entwicklung der notwendigen Leitstandtechnik zur intuitiven Steuerung des robotischen Systems liegt ein weiterer Fokus.
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