UUV-Manipulatoren: Holen Sie sich einen Griff

Von Elaine Maslin13 Februar 2020
Die elektrische Arbeitsklasse eNovus ROV von Oceaneering mit handgehaltener Werkzeugschnittstelle. (Bild: Oceaneering)
Die elektrische Arbeitsklasse eNovus ROV von Oceaneering mit handgehaltener Werkzeugschnittstelle. (Bild: Oceaneering)

Während der Schwerpunkt bei ansässigen Unterwasserfahrzeugen auf den Fahrzeugen lag, wurde hinter den Kulissen auch viel Wert auf die Herstellung von Elektrowerkzeugen gelegt. Die Industrie hat sich seit dem Einsatz von Werkzeugen auf hydraulische Werkzeuge verlassen, mit den damit verbundenen Vor- und Nachteilen. An der Spitze stand Schilling Robotics, das jetzt Teil der TechnipFMC-Gruppe ist. Damit Elektrofahrzeuge jedoch wirklich vollelektrisch sind, müssen sie wirklich frei von den Belastungen durch Hydrauliksysteme sein. Lieferanten entwickeln Lösungen.

Elektrische Manipulation
Saab Seaeye ist bereits mit der vollelektrischen Technologie vertraut und verfügt über die breiteste Flotte vollelektrischer Fahrzeuge. Es wird jetzt auch ein elektrischer Manipulator in den Werkzeugkasten aufgenommen.

Es handelt sich um einen elektrischen Manipulator mit sieben Funktionen, der erweiterte Steuerungsfunktionen bietet, um „das Fahrerlebnis zu verbessern und die betriebliche Effizienz zu steigern“, sagt Matt Bates, Vertriebsleiter bei Saab Seaeye. Der Manipulator von Saab Seaeye hat eine maximale Reichweite von 1,9 Metern mit einer Tragfähigkeit zwischen 125 kg bei voller Ausdehnung und 455 kg bei minimaler Ausdehnung.

Es verfügt über ein fortschrittliches intelligentes Steuerungssystem, das in Kombination mit einem Wahrnehmungssystem eine überwachte automatische Manipulation ermöglicht. Dies umfasst Endpunktkontrolle, Kollisionsvorhersage, Erkennung und Prävention.

„Eine bessere Manipulatorsteuerung wurde durch die Entwicklung eines Systems mit gebremsten elektrischen Drehgelenken und einer intelligenten, verteilten Steuerungsarchitektur erzielt, die Positions- und Leistungsrückmeldung bietet“, sagt Bates. „Das Ergebnis ist ein Manipulator mit der Fähigkeit vorhandener hydraulischer Manipulatoren der Arbeiterklasse, der präziser, geschickter und besser in der Lage ist, fortschrittliche AI-Steuerungstechniken anzuwenden.

Laut Bates ist die Entwicklung mit dem Testen aller Kernverbindungen und Bausteine weit fortgeschritten. Ein erster Prototyparm wird im März getestet, mit einer ersten Bereitstellung zur Jahresmitte und dann ersten Serienlieferungen, die Ende des Jahres erwartet werden.

Während der Manipulator allgemein auf dem Markt erhältlich sein wird, wird ein Paar standardmäßig in Saab Seaeyes neuem Fahrzeug der elektrischen Arbeiterklasse installiert. Mehr dazu ein anderes Mal.

Saab Seaeyes elektrischer Manipulator. (Foto: Saab Seaeye)
Griff bekommen
Grip Offshore arbeitet auch an einem vollelektrischen Manipulator namens eManip7. Bjarte Nedrehagen, CEO des Unternehmens, weist darauf hin, dass die meisten elektrisch ferngesteuerten Unterwasserfahrzeuge (ROV) heute noch hydraulische Manipulatoren verwenden. Im Jahr 2018 unterzeichnete das Unternehmen eine LOOP-Vereinbarung mit Equinor Technology Ventures, um einen elektrischen Manipulator mit sieben Funktionen zu entwickeln, der in Design und physikalischer Leistungsfähigkeit einem Schilling Titan 4 ähnelt und die standardisierten intelligenten Aktuatoren von Grip Offshore als Robotergelenke und Bewegungssteuerungsfunktionen besser als verwendet ein Hydrauliksystem.

Kern des Projekts ist die Entwicklung einer Bewegungssteuerungssoftware, die die Verwendung eines Titan 4-Steuerungs-Joysticks ermöglicht. Ein weiteres norwegisches Unternehmen, IKM Technology, ist Partner des Projekts.

Nedrehagen sagte gegenüber OE in Tau: "Es ist ein konservativer Markt." Aber es kommt zu Veränderungen und er ist gespannt auf eine branchenübliche Schnittstelle für Unterwasserwerkzeuge, damit alternative Lieferanten leichter Geräte bereitstellen können.

Ein neues Konzept
Oceaneering hat ein völlig neues Konzept für sein Freedom-Fahrzeug entwickelt. Es wurde eine Werkzeugschnittstelle entwickelt, die entweder inline des Fahrzeugs arbeiten kann, z. B. nach vorne zeigt oder nach unten zeigt, indem es um 90 Grad gedreht wird. Das Schöne, sagte Torleif Carlsen, Forschungs- und Konstrukteur Oceaneering, gegenüber OE auf der Tau-Veranstaltung, dass alle „Smarts“ für den Betrieb der Werkzeuge, einschließlich der Motoren, im Fahrzeug vorhanden sind, sodass die austauschbaren Werkzeuge (davon Suiten) kann aufbewahrt, gebrauchsfertig, unter Wasser) so einfach und robust wie möglich sein.

"Es ist eine mechanische Schnittstelle zu allen intelligenten Funktionen des AUV (autonomes Unterwasserfahrzeug)", sagt er. Diese „Smarts“ bestehen aus zwei Motoren, die jeweils unabhängig voneinander steuerbar sind und mehrere Funktionen innerhalb der einzelnen Werkzeuge steuern können, darunter ein Greifer, eine Reinigungsbürste, eine CP-Sonde und ein Softline-Cutter in einem mit einer Leistung von bis zu 2700 nm. Es ist nicht nur zum Werkzeugbau geeignet. Beim Andocken betätigt ein Motor einen Verriegelungsmechanismus, um das Fahrzeug an seinem Andocksystem festzuhalten. Die innovative Schnittstelle bietet außerdem eine stiftlose Strom- und Kommunikationsverbindung.

„Bei diesem Ansatz haben wir festgestellt, dass wir noch viel mehr tun können“, sagt Carlsen. „Wir können sogar einen Propeller (an der Schnittstelle) für Langstreckeneinsätze anbringen. Dies ist nur die Spitze des Eisbergs. “ Eine andere Idee ist es, damit eine kleine Drohne von dieser Schnittstelle auf Freedom aus zu fliegen, wenn möglicherweise ein alternativer Betrachtungswinkel benötigt wird. Da es elektrisch ist, kann es beim Aufbringen eines Drehmoments das aufgebrachte Drehmoment erfassen (etwas, das mit vorhandenen hydraulisch angetriebenen Systemen nicht gemessen wird).

Die für die Freiheit konzipierte Schnittstelle soll mit der gesamten Oceaneering-ROV-Flotte kompatibel sein, so Carlsen. Diese Einführung wird eine Handheld-Version der Schnittstelle für herkömmliche ROVs der Arbeiterklasse enthalten und es der gesamten Flotte ermöglichen, die Subsea-Tooling-Suite zu nutzen.

Das Freedom ROV von Oceaneering mit dem über das Schnittstellensystem verbundenen Greiferwerkzeug (Bild: Oceaneering)

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