Manipuladores UUV: obtener un agarre

Por Elaine Maslin13 febrero 2020
La clase de trabajo eléctrico de Oceaneering eNovus ROV con interfaz de herramientas de mano. (Imagen: Oceaneering)
La clase de trabajo eléctrico de Oceaneering eNovus ROV con interfaz de herramientas de mano. (Imagen: Oceaneering)

Si bien se ha prestado mucha atención a los vehículos submarinos residentes, también se ha prestado mucha atención detrás de escena a la creación de herramientas eléctricas. La industria ha confiado en las herramientas hidráulicas desde que se utilizaron las herramientas, con los beneficios y los inconvenientes que conlleva. Liderando el campo ha estado Schilling Robotics, ahora parte del grupo TechnipFMC. Pero, para que los vehículos eléctricos realmente se vuelvan totalmente eléctricos, realmente necesitan estar libres de las cargas de los sistemas hidráulicos. Los proveedores están buscando soluciones.

Manipulación eléctrica
Saab Seaeye ya está bien versado en tecnología totalmente eléctrica, con la flota más amplia de vehículos totalmente eléctricos. Ahora también está agregando un manipulador eléctrico a su caja de herramientas.

Es un manipulador eléctrico de siete funciones que ofrece capacidades de control avanzadas para "mejorar la experiencia del operador y aumentar la eficiencia operativa", dice Matt Bates, Director de Ventas de Saab Seaeye. El manipulador de Saab Seaeye tiene un alcance máximo de 1.9 metros con una capacidad de elevación entre 125 kg completamente extendido y 455 kg con extensión mínima.

Tiene un sistema de control inteligente avanzado, combinado con un sistema de percepción, que permite entregar manipulación automática supervisada. Esto incluye control de punto final, predicción de colisión, detección y prevención.

"El mayor control del manipulador ha surgido del diseño de un sistema con juntas rotativas eléctricas con freno y una arquitectura de control inteligente y distribuida que ofrece retroalimentación de posición y potencia", dice Bates. “El resultado es un manipulador con la capacidad de los manipuladores de clase de trabajo hidráulicos existentes que es más preciso, más hábil y más capaz de adoptar técnicas avanzadas de control de IA.

Bates dice que el desarrollo está muy avanzado con la prueba de todas las juntas centrales y bloques de construcción. Se probará un primer brazo prototipo en marzo, con un primer despliegue a mediados de año y luego las primeras entregas de producción previstas para fin de año.

Si bien el manipulador estará generalmente disponible para el mercado, se instalará un par de serie en el nuevo vehículo de clase de trabajo eléctrico de Saab Seaeye. Más sobre eso en otro momento.

El manipulador eléctrico de Saab Seaeye. (Foto: Saab Seaeye)
Conseguir un apretón
Grip Offshore también está trabajando en un manipulador totalmente eléctrico, llamado eManip7. Bjarte Nedrehagen, CEO de la compañía, señala que la mayoría de los vehículos submarinos eléctricos (ROV) que funcionan a distancia todavía usan manipuladores hidráulicos. En 2018, la compañía firmó un acuerdo LOOP con Equinor Technology Ventures, para desarrollar un manipulador eléctrico de siete funciones similar en diseño y capacidad física a un Schilling Titan 4, utilizando los actuadores inteligentes estandarizados de Grip Offshore como articulaciones robóticas y capacidades de control de movimiento mejores que Un sistema hidráulico.

El núcleo del proyecto es desarrollar un software de control de movimiento que permita el uso de un joystick de control Titan 4. Otra empresa noruega, IKM Technology, es socia del proyecto.

Nedrehagen le dijo a OE en Tau: "Es un mercado conservador", con una actitud de 'si no está roto, no lo arregles' y la contratación de modelos que inhiben la adopción de nuevas tecnologías ". Pero, el cambio está sucediendo y está ansioso por ver una interfaz estándar de la industria para herramientas submarinas para que sea más fácil para los proveedores alternativos proporcionar equipos.

Un nuevo concepto
Oceaneering ha desarrollado un concepto completamente nuevo para su vehículo Freedom. Ha diseñado una interfaz de herramientas que puede funcionar en línea del vehículo, por ejemplo, mirando hacia adelante o apuntando hacia abajo, girándolo 90 grados. Lo bueno, Torleif Carlsen, ingeniero de investigación y diseño, Oceaneering, le dijo a OE en el evento Tau, es que todos los "conocimientos" para operar las herramientas, incluidos los motores, están en el vehículo para que las herramientas intercambiables (suites de las cuales puede mantenerse, listo para usar, submarino) puede ser lo más simple y robusto posible.

"Es una interfaz mecánica con todos los conocimientos dentro del AUV [vehículo submarino autónomo]", dice. Estos "conocimientos" se componen de dos motores, cada uno de ellos controlable de forma independiente, que pueden manejar múltiples funciones dentro de las herramientas individuales, incluyendo una pinza, un cepillo de limpieza, una sonda CP y un cortador de línea suave en uno con una salida de hasta 2700 nm. No solo es útil para herramientas; Al atracar, un motor acciona un mecanismo de bloqueo para mantener el vehículo en su sistema de atraque. La innovadora interfaz también proporciona conectividad de alimentación y comunicaciones sin clavijas.

"Cuando observamos este enfoque, vimos que podíamos hacer mucho más", dice Carlsen. “Incluso podemos poner una hélice (a la interfaz) para operaciones de largo alcance. Esto es sólo la punta del iceberg." Otra idea es usarlo para volar un pequeño dron desde esta interfaz en Freedom, cuando quizás se necesite un ángulo de visión alternativo. Además, debido a que es eléctrico, al aplicar torque, puede detectar el torque rotacional que se aplica (algo que no se mide con los sistemas hidráulicos existentes).

Aunque está diseñada para Freedom, la idea es que la interfaz sea compatible con toda la flota de ROV de Oceaneering, dice Carlsen. Este despliegue incluirá una versión portátil de la interfaz para los ROV de clase de trabajo tradicionales y permitirá que toda la flota utilice el conjunto de herramientas submarinas.

Freedom ROV de Oceaneering con la herramienta de pinza conectada a través del sistema de interfaz (Imagen: Oceaneering)

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