MTR100: Los que hay que vigilar

MTR no presenta un premio "MTR100 Creative Photo", pero si lo hicimos el ganador de este año es Houston Mechatronics. En la foto está Aquanaut de Houston Mechatronic en pruebas húmedas a principios de este año con su 'trofeo' MTR100. (Foto: Houston Mechatronics)

Vehículo submarino Imotus de Cellula. (Foto: Imotus)

Forssea aplica la visión por computadora y el aprendizaje automático a las operaciones submarinas más fácilmente. (Imagen: Forssea)

Un modelo del concepto de estación de acoplamiento de drones Stinger, desarrollado para Equinor. (Foto: Elaine Maslin)

WiSub's Torden, listo para ofrecer algo un poco más benigno que un rayo. (Imagen: WiSub)

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Con sede en Aberdeen, Elaine Maslin es "ojos y oídos" de MTR en el terreno buscando nuevas tecnologías para nuestras páginas. Su mandato para el MTR100 fue simple: "encuentre cinco compañías para vigilar de cerca en 2019". Esto es lo que ella encontró.

Forssea: Aprovechamiento del aprendizaje automático y la IA
El aprendizaje automático y la inteligencia artificial han tenido un gran impacto en nuestra vida cotidiana, desde el reconocimiento de imágenes en Facebook hasta el estacionamiento de autos por sí mismos. Estas tecnologías están ingresando al espacio submarino en varias formas y formas.

Forssea Robotics, con sede en París, es una empresa de arranque e investigación y desarrollo (I + D) de robótica submarina, creada en 2016 para reducir los costos operativos en el mercado de ROV. Forssea se lanzó en la Ecole Polytechnique de Francia como un spin-out del operador ROV Searov Offshore, ahora parte de DeepOcean, que lleva la experiencia offshore a I + D de Forrsea.

Forssea cree que el uso de la realidad aumentada, la visión por computadora y el aprendizaje automático pueden permitir una mayor trazabilidad y digitalización de campo. Actualmente, la empresa cuenta con 12 ingenieros a tiempo completo con experiencia que abarca desde ingeniería mecánica y visión artificial y aprendizaje automático hasta ingeniería electrónica y robótica.

Forrsea está diseñando, construyendo y habilitando un nuevo ROV autónomo llamado ATOLL. Está diseñado para usar tecnología de visión artificial para acoplarse a la infraestructura submarina. Debido a que la tecnología basada en la visión es fundamental para el acoplamiento autónomo de ATOLL, Forssea ha desarrollado una gama de productos basados ​​en la visión, desde cámaras Ethernet de bajo costo, adaptadas a aplicaciones de realidad aumentada, hasta un producto de visión mejorado llamado 'Polar X'. que mejora el factor de visibilidad y la identificación del objetivo en condiciones bajo el agua turbia por un factor de tres.

El desarrollo más reciente de Forssea es V-LOC, que utiliza marcadores de código QR en activos submarinos y una cámara inteligente en ROV, respaldada por programación informática especializada, para obtener posicionamiento en tiempo real con seis grados de libertad visualizados entre el ROV y el activo o dos activos separados de código QR.

Un operador importante estuvo recientemente en V-LOC en África Occidental. Se instalaron marcadores de blancos en un árbol de Navidad submarino y se adquirieron datos de posicionamiento en tiempo real a través de la cámara ROV para ayudar a los pilotos del ROV y optimizar el posicionamiento del buque durante la instalación y la fase de aterrizaje de los activos submarinos.

El enfoque principal de la empresa continuará siendo el desarrollo de tecnologías de inteligencia artificial para el entorno submarino.

Mecatrónica de Houston: Robots disfrazados
La innovación y la disrupción a menudo se ven como dos caras de una moneda en estos días. Houston Mechatronics, Inc. (HMI) aparece en al menos uno de esos títulos. La firma es una compañía de servicios submarinos de reciente creación en el área de Houston, fundada en 2014, por antiguos robots de la NASA.

El modelo de negocio de la compañía es Robótica como servicio (RaaS), en sí mismo un nuevo concepto dentro de la industria submarina, que utiliza lo que HMI denomina sus capacidades internas de robótica integral. El primer inversionista de HMI fue el gigante de servicios petroleros Schlumberger (2015), mientras que la firma de perforación Transocean lideró la inversión más reciente de HMI Serie B (2018), dando una idea del interés en la empresa.

El primer aliciente de HMI es el Aquanaut, un robot de servicio submarino que puede realizar tareas de manipulación de gran alcance pero significativas en redes de bajo ancho de banda, eliminando la necesidad de naves de superficie. Para lograr esto, Aquanaut es un vehículo de transformación subacuático totalmente eléctrico, es decir, puede transformarse entre ser un vehículo subacuático autónomo (AUV) y un vehículo operado por control remoto (ROV) con manipuladores de clase de trabajo. El vehículo, en etapa de prototipo, puede transitar distancias largas de manera eficiente y realizar estudios visuales y sonares basados ​​en AUV convencionales y cuando se requiere que el vehículo manipule algo, el sistema inicia una transformación submarina, que expone dos manipuladores de 1,5 m de ocho grados de libertad.

Aquanaut solo necesita una conexión de datos dispersa de regreso a la costa a través de la acústica de largo alcance, que según HMI cambia los paradigmas ROV operacionales y AUV convencionales y abre modelos comerciales completamente nuevos, dice HMI.

A diferencia de la tecnología ROV convencional, Aquanaut está equipada con tecnología robótica avanzada, que incluye aprendizaje automático, clasificación y manipulación por retroalimentación de fuerza guiada por percepción.

Esto permite HMI para la transición de los operadores de ROV a un papel cognitivo más alto y un papel de supervisión de mayor valor agregado, de acuerdo con HMI. No se requiere la manipulación con joystick del vehículo o sus manipuladores y, como tal, el lema de HMI para Aquanaut es "clics del mouse, no joysticks".

Liderado por Aquanaut, HMI dice que tiene la intención de continuar desarrollando nuevas capacidades submarinas y otras tecnologías robóticas para su uso en aplicaciones de petróleo y gas y de defensa con el objetivo de aumentar la confiabilidad, la eficiencia, la capacidad y la seguridad.

Tecnología Stinger: pequeña pero bien formada
Stavanger, Noruega, con sede en Stinger Technology, es una especie de empresa boutique en el espacio submarino. Es una empresa pequeña, con siete empleados, pero este año ha estado introduciéndose en la tecnología de estación de acoplamiento submarino, con el apoyo de la noruega Equinor (anteriormente conocida como Statoil).

Stinger diseña y produce soluciones enfocadas en sistemas submarinos livianos y rentables, para la intervención y monitoreo submarino, con un fuerte enfoque en sistemas que pueden acceder a espacios confinados, principalmente para el sector de petróleo y gas mar adentro, pero también para la industria acuícola y marítima.

La firma ha estado en el negocio submarino desde 2003, cuando comenzó desarrollando un sistema de muestreo de suelos, llamado Soil Stinger. Desde entonces, ha estado liderando, en Noruega, el uso de sistemas de vehículos operados a distancia (ROV) pequeños y flexibles para tareas tradicionalmente realizadas con sistemas más grandes y embarcaciones dedicadas.

Los proyectos recientes de Stinger incluyen el desarrollo de una estación de acoplamiento submarina, un proyecto en el que Stinger está trabajando bajo un contrato con Equinor. Se está diseñando para admitir cualquier vehículo residente submarino, o drone de intervención subacuático (UID), un término que Equinor está utilizando para el proyecto.

La estación de acoplamiento UID de 9 m de longitud sería modular y podría ser una estación autónoma o una modificación dentro de una plantilla de producción. Incluiría una "placa de aterrizaje" del vehículo y una placa de inducción para herramientas, para varias herramientas intercambiables y sensores para el uso de vehículos residentes. Equinor está planificando una serie de instalaciones de prueba con este sistema en alta mar en el campo Åsgard y en ubicaciones cercanas a la costa, como parte del trabajo de calificación.

Estos tendrían una fuente de alimentación inductiva tipo Lego y puntos de conexión de comunicación inalámbrica para que los vehículos se conecten, lo que también significará que las salas de operaciones en tierra verán en vivo qué herramientas están en su lugar y qué tan bien cargadas están, etc. La estación de acoplamiento también tendría baterías, un cargador inteligente bidireccional. La estación de acoplamiento UID también tiene un diseño de "hermana pequeña", que podría actuar como un perno en la toma de corriente submarina para herramientas o sistemas donde sea necesario.

Otros proyectos recientes incluyen un robot de limpieza de cavitación, un sistema de garaje Videoray ROV desplegable a corto y largo plazo con sistema de gestión de ataduras y un robot de limpieza de redes autónomo para la industria pesquera.

WiSub: Un submarino Thor
Bergen, Noruega, la empresa tecnológica basada en tecnología WiSub espera crear una tormenta con sus conectores mojados sin clavija.

Formado en 2011, la firma causó sensación con su Torden (es decir, Thunder y aludiendo a Thor, el dios romano que los vikingos creía que causaba truenos y relámpagos), un conector de compañero mojado, que puede transferir 24 voltios de corriente continua y 1.000 vatios de potencia. a través de una brecha de agua de mar de 0-10 mm, junto con Ethernet de 100 Mbps y transferencia de datos en serie. Desarrollado para el mercado submarino en general, uno de sus objetivos iniciales, en colaboración con NOV, era aumentar la confiabilidad de la conexión entre un dispositivo de prevención de reventones y un paquete inferior de ascensores marinos durante las operaciones de intervención submarina.

La firma también está ganando tracción para sus conectores Maelstrom y Fonn. Maelstrom es adecuado para aplicaciones de solo datos o de baja potencia, con 24v DC, transferencia de energía de 50 vatios y Ethernet de 100 Mbps más transferencia de datos en serie, mientras que Fonn ofrece 24v DC, transferencia de energía de 250 vatios. Ambos tienen la misma transferencia de datos en serie y Ethernet que Torden.

Los conectores de WiSub usan electrónica de comunicación de microondas de alta frecuencia para transferir datos a alta velocidad y usan resonancia inductiva para transferir energía, ya que pueden coexistir sin interferencias. El uso de electrónica de inducción y microondas también significa que los conectores tienen libertad axial y tolerancias de desalineación angular anchas y que no enfrentan problemas de desgaste, a diferencia de los conectores de acoplamiento húmedo basados ​​en pin tradicionales. Las interfaces de comunicación serial y de Ethernet también permiten el uso de una variedad de conversores disponibles listos para el mercado.

El lema de WiSub es que está "cambiando la forma en que la industria submarina piensa, se conecta y se comunica", y está dando pasos hacia ese objetivo, en petróleo y gas submarino, pero también en otras aplicaciones, incluidas las militares.

Por ejemplo, el conector Maelstrom se ha utilizado recientemente en el mercado de defensa de EE. UU. Para el acoplamiento autónomo de vehículos subacuáticos (AUV), incluidos los grandes clientes que operan en el dominio aeroespacial y de sistemas autónomos subacuáticos.

En el espacio de petróleo y gas, la Universidad de São Paulo de Brasil compró recientemente un conector Maelstrom y un importante operador de la plataforma continental noruega ha ordenado que el conector Fonn de WiSub se use como parte de un proyecto piloto de vehículo submarino residente en la costa de Noruega. WiSub también ha estado apoyando la prueba e implementación de vehículos submarinos Imotus de Cellula Robotics con su tecnología de conectores.

A medida que aumente el uso de la energía y la transferencia de datos submarinos inalámbricos, la estandarización será cada vez más importante. WiSub se encuentra en el segundo año de un proyecto de investigación y desarrollo de dos años para estandarizar la alimentación eléctrica sin pin y la interfaz de comunicación de datos AUV. El equipo de WiSub se implementó a principios de este año con los participantes del proyecto; Las interfaces de carga primaria están en desarrollo para su entrega a finales de este año. Espera que vengan más de WiSub.

Cellula: Tomando un camino diferente
Cellula Robotics ha dado un nuevo vistazo a cómo operan los vehículos subacuáticos autónomos (AUV).

La firma, fundada en 2001, cerca de Vancouver, Canadá, inicialmente se enfocó en la robótica de minería de rocas duras, pero luego se trasladó al espacio oceánico, desarrollando sistemas robóticos de extracción de fondos marinos y luego sistemas de perforación en el fondo marino. Uno de sus últimos proyectos, sin embargo, es una tecnología AUV flotante y pilas de combustible para vehículos autónomos de larga duración y larga duración.

Es una progresión natural para Cellula, cuyo fundador Eric Jackson tiene experiencia en tecnologías AUV. Durante más de 20 años, Jackson trabajó en International Subsea Engineering, también cerca de Vancouver, trabajando en sistemas de control submarino y AUV y gestión de proyectos.

Bajo Jackson, Cellula ha desarrollado Imotus AUV; un AUV flotante, capaz de trabajar en una atadura, pero también desechar la atadura, en caso de que se enrede, y luego recuperarse a una estación de acoplamiento, donde descargará datos y se recargará. Imotus está siendo desarrollado para pruebas visuales y no destructivas, por ejemplo, el espesor ultrasónico (UT), el trabajo de inspección en espacios confinados, como dentro de las patas de hormigón de plataformas petroleras.

La unidad es casi esférica, de 0,8 m de diámetro, con cámaras (video HD e imágenes estáticas), sensor UT, cepillo de limpieza y equipo de navegación, incluido un sensor de baja resolución para mapeo. El lidar submarino también está planeado. A diferencia de los AUV o ROV tradicionales, el modo primario de Imotus es flotar relativo a algo, utilizando su sistema de navegación inercial y algoritmos de localización y mapeo simultáneos (SLAM). El control se basa en un plan de misión o comandos, ej. bajar 10 cm, girar 10 grados o ir a puerto. Cellula, que comenzó a diseñar el sistema Imotus en febrero de 2017, realizó sus primeras demostraciones en noviembre de 2017 en Vancouver, que incluyeron estaciones de espera, seguimiento de puntos de referencia, maniobras alrededor de obstáculos, hallazgos autónomos de su estación de acoplamiento, acoplamiento, carga de datos y recarga utilizando Sonardyne technology y WiSub pin-less connectors, respectivamente. Entonces debía realizar un trabajo en el Mar del Norte este año.

Mientras tanto, Cellula también está trabajando en la tecnología de celda de combustible a bordo para los AUV de larga duración y larga duración. El sistema de pila de combustible incorporará un novedoso sistema de suministro de oxígeno con peróxido de hidrógeno. Complementariamente a la celda de combustible hay un sistema de anclaje de succión para que un AUV de larga duración y soportado por una celda de combustible no necesite acoplarse a algo para sentarse en el fondo marino, puede simplemente sentarse en el fondo del mar, donde puede descansar y escucha.

"La robótica es un campo extremadamente interesante en el que trabajar", dice Jackson. "Las aplicaciones robóticas submarinas añaden otro elemento al desafío. Definitivamente no es un negocio de consumo. No es una carrera hacia el fondo, se trata más de tratar de resolver problemas, cómo hacer cosas innovadoras que harán que otra persona sea más competitiva.

"Y creo que el mercado para los AUV va a aumentar y continuamente surgen nuevas aplicaciones para AUV", agrega Jackson. "Habrá muchas más oportunidades, formas y tamaños diferentes y cargas de pago".

Cellua tiene aproximadamente 25 empleados más una red de contratistas, con oficinas en Vancouver y el Reino Unido, y agentes en todo el mundo. También tiene dos empresas conjuntas: Ocean Floor Geophysics, una firma geofísica submarina, que posee y opera AUV con su propio grupo de desarrollo de datos y procesamiento de sensores; y Subsea Geo Services Inc., creado para operar los ejercicios del fondo marino de Cellula en nombre de los clientes.

(Según se publicó en la edición de julio / agosto de 2018 de Marine Technology Reporter )