Anche se dotati di bombole ad aria compressa e regolatori di immersione, gli esseri umani raggiungono i loro limiti molto rapidamente sott’acqua. Al contrario, i veicoli sottomarini senza equipaggio collegati via cavo al centro di controllo consentono immersioni lunghe e profonde. Oggi i robot subacquei telecomandati vengono utilizzati per lavori di ricerca, ispezione e manutenzione. Le possibili applicazioni di questa tecnologia sono limitate, tuttavia, dalla lunghezza del cavo e dall’istinto del navigatore. Non c’è da stupirsi che i ricercatori stiano lavorando su robot subacquei autonomi che si orientano sott’acqua e svolgono lavori senza alcun aiuto da parte degli umani.
Nel frattempo, ci sono AUVS (veicoli subacquei autonomi) che raccolgono dati in modo indipendente o prelevano campioni prima di tornare ai punti di partenza. “Per il momento, la tecnologia è troppo costosa per svolgere lavori di routine, come ispezioni di paratie, dighe o pance delle navi”, spiega il dott. Thomas Rauschenbach, Direttore dell’Application Center System Technology AST Ilmenau, Germania presso l’Istituto Fraunhofer per l’optronica, le tecnologie di sistema e lo sfruttamento delle immagini IOSB. Questo potrebbe cambiare presto. Insieme ai ricercatori di quattro istituti Fraunhofer, il team di Rauschenbach sta attualmente lavorando a una generazione di robot subacquei autonomi che saranno più piccoli, più robusti e più economici rispetto ai modelli precedenti. Gli AUVS devono essere in grado di trovare i loro cuscinetti in serbatoi di montagna chiari altrettanto bene come in acque torbide porto. Saranno adatti per lavori sul fondo del mare profondo e per ispezioni di basi in calcestruzzo poco profonde su cui sono state montate centrali eoliche offshore.
Gli ingegneri del Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Exploitation di Karlsruhe, in Germania, stanno lavorando agli “occhi” per i robot subacquei. La percezione ottica si basa su una speciale tecnologia di esposizione e analisi che consente anche l’orientamento in acqua torbida. Prima di tutto, determina la distanza dall’oggetto e quindi la fotocamera emette un impulso laser che viene riflesso dall’oggetto, come un muro. Microsecondi prima che arrivi il flash di luce riflessa, la fotocamera apre l’apertura e i sensori catturano gli impulsi di luce incidente. Presso la filiale di Ilmenau del Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Exploitation,
Il team di Rauschenbach sta sviluppando il “cervello” del robot: un programma di controllo che mantiene l’AUV in rotta in correnti come ad una certa distanza dal muro che deve essere esaminato. Il Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering IBMT di St. Ingbert fornisce l’incapsulamento in silicone per la costruzione di circuiti elettronici tolleranti alla pressione e le “orecchie” del nuovo robot: i sensori ad ultrasuoni consentono l’ispezione degli oggetti. Contrariamente alla tecnologia sonar precedentemente convenzionale, i ricercatori stanno ora utilizzando onde sonore ad alta frequenza che vengono riflesse dagli ostacoli e registrate dal sensore. Le potenti ma leggere batterie al litio del Fraunhofer ISIT in Itzehoe che forniscono energia all’AUV sono incapsulate dal silicone.
Uno speciale sistema di gestione dell’energia che i ricercatori del Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT di Oberhausen, Germania hanno sviluppato consente di risparmiare energia e garantisce che i dati vengano salvati in caso di emergenza prima che il robot esaurisca l’energia e debba emergere.
Un prototipo a forma di siluro lungo due metri dotato di occhi, orecchie, cervello, motore e batterie farà il suo viaggio inaugurale quest’anno in un nuovo serbatoio a Ilmenau. Il serbatoio è profondo solo tre metri, ma” questo è sufficiente per testare le funzioni decisive”, afferma il dott. Rauschenbach. Nell’autunno 2011, il robot subacqueo autonomo sarà messo in mare per la prima volta dalla nave di ricerca POSEIDON: sono state pianificate diverse immersioni fino a una profondità di 6.000 metri.