Mobile Ladestation für Unterwasser-Roboter

Docking-Station im Einsatz: Missionen verlängert (Foto: purdue.edu, Jared Pike)

West Lafayette (pte016/07.10.2020/11:30) - Forscher der Purdue University http://purdue.edu haben eine mobile Docking-Station für autonome Unterwasserroboter (AUV) entwickelt, bei der diese selbständig ihre Akkus wieder aufladen und gesammelte Daten übertragen können. Das ermöglicht gerade auf schwierigeren Missionen deutlich längere Einsatzzeiten, ohne dass der Mensch vor Ort eingreifen muss. Funktionieren soll das System nicht nur im Wasser, sondern auch an Land, in der Luft oder sogar im All.

Abholung fällt weg

"Normalerweise folgen Unterwasserroboter einer genau vorprogrammieren Route. Dann tauchen sie an die Oberfläche und senden ein Signal aus, dass sie abgeholt werden müssen", so Nina Mahmoudian, Associate Professor of Mechanical Engineering an der Purdue University. "Man muss dann hinfahren, das Gefährt bergen, die Daten sicherstellen, seine Batterien aufladen und es wieder zurück an die Arbeit schicken. Das ist sehr kostspielig und schränkt die Zeit, in der Roboter ihre Aufgaben erledigen können, stark ein", betont die Expertin.

Mit der Entwicklung einer mobilen Docking-Station könne dieses Problem aber bald der Vergangenheit angehören. "Was wäre, wenn man mehrere solcher Stationen hätte? Die Roboter und Stationen könnten sich untereinander koordinieren, um sich aufzuladen und Daten zu übertragen und dann ihre Erkundungsfahrt weiter fortsetzen", erklärt Mahmoudian. Ein Eingreifen von Menschenhand sei damit überflüssig. "Wir haben Algorithmen entwickelt, um die Abläufe zu optimieren und die maximale Leistung aus den Robotern zu holen", so die Wissenschaftlerin.

Einsatz überall möglich

Vom Prinzip her ist dieser Ansatz nicht wirklich neu, wie Mahmoudian eingesteht: "Das gibt es auch schon in ihrem Wohnzimmer. Ein autonomer Staubsauger-Roboter säubert den Boden und wenn er nur noch wenig Energie hat, kehrt er selbständig zu seinem Dock zurück, um sich aufzuladen." Bei AUVs funktioniere das genau gleich, nur eben in einem viel schwierigeren Terrain. "Was Robotereinsätze betrifft, gibt es kein herausforderndes Umfeld als Unterwasser", stellt die Forscherin klar.

Ihr neues System hat aber noch andere Anwendungsfelder: "Unsere Technologie kann überall eingesetzt werden. Roboter an Land, in der Luft oder im Wasser könnten damit quasi unendlich weiterarbeiten. Bei Rettungsmissionen lässt sich ein viel größeres Suchgebiet durchforsten. Sie könnten aber auch in die Arktis geschickt werden, um den Klimawandel zu erforschen oder sogar ins Weltall."

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