Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/1103/81920.html    Veröffentlicht: 04.03.2011 19:15    Kurz-URL: https://glm.io/81920

Unterwasserroboter

Tietek soll nach Rohstoffen suchen

Einen Unterwasserroboter, der auf dem Meeresgrund nach Rohstoffen suchen und Unterwasserbauwerke kontrollieren soll, zeigen mehrere Fraunhofer-Institute auf der Cebit. Er soll Ende des Jahres erstmals auf Tauchfahrt gehen.

Tietek heißt der autonome Unterwasserroboter, den die Fraunhofer Gesellschaft auf der Cebit 2011 zeigt (Halle 9, Stand B36). Das Autonomous Underwater Vehicle (AUV) soll zur Inspektion und Exploration in Tiefen bis zu 6.000 Meter eingesetzt werden.

Exploration und Inspektion

Tietek soll unter anderem Rohstoffe wie beispielsweise Manganknollen am Meeresgrund aufspüren. Als weiteres Einsatzgebiet ist die Inspektion von Bauwerken unter Wasser vorgesehen. Das könnten Hafenanlagen sein, Staudämme, Offshore-Windanlagen oder Unterwasserrohrleitungen, erklärte Helge Renkewitz vom Fraunhofer Anwendungszentrum Systemtechnik (AST) im Gespräch mit Golem.de.

Ein Einsatzszenario sieht so aus: Ein Mutterschiff bringt das unbemannte Tauchboot in das Einsatzgebiet. Ein Missionsplan, den dieser dann autonom durchführt, wird auf den Roboter übertragen. Unterwegs orientiert sich das AUV mit einer Reihe von Sensoren: Ein Doppler Velocity Log (DVL) misst die Höhe und die Geschwindigkeit über dem Meeresgrund, ein Drucksensor bestimmt die Wassertiefe, ein Lagesensor sorgt dafür, dass das AUV nicht umkippt. Mit einem Sidescan-Sonar tastet Tietek den Meeresgrund ab und erstellt davon ein 3D-Bild. Zudem verfügt der Roboter über GPS und über WLAN. So kann er an der Wasseroberfläche seine Position bestimmen und Kontakt mit dem Mutterschiff aufnehmen.

Walgesang und Grillenzirpen

Seine Position bestimmt das AUV über die Aufzeichnung der Geschwindigkeit über Grund sowie durch Kommunikation mit dem Mutterschiff über ein Ultra-Short-Baseline-Modem (USBL). Das ist ein Akustikmodem, das sich, so Renkewitz, wie "eine Mischung aus Walgesang und Grillenzirpen" anhöre. Über die Laufzeiten der Schallsignale zum Mutterschiff bestimmt Tietek seine relative Position zum Mutterschiff. Da dessen Position bekannt ist, kann das AUV seine eigene errechnen.

Modulares System

Das AUV ist ein modular aufgebautes System, das aus vier Komponenten besteht: Steuerung, Kommunikation, Akkus und Antrieb. Diese Module seien durch Kabel miteinander verbunden, die mit Steckverbindungen ausgestattet seien, sagt Renkewitz. So können die Module einfach ausgetauscht werden. Die Kabel haben vier Adern, zwei für die Stromversorgung und zwei für die Datenübertragung.

Anders als ein U-Boot hat das AUV keine Druckkammer. Das einzige Element, das sich in einer Druckkammer aus Glas befindet, ist der Steuerrechner. Alle anderen Komponenten sind so beschaffen, dass sie einem Druck bis zu 600 bar standhalten. Einige Komponenten etwa sitzen in einem Rahmen, der mit Silikon ausgegossen wird. Das elastische Material fängt den meisten Druck ab, so dass weit weniger Druck auf elektronischen Teilen lastet.

Aufschneiden und austauschen

Sollte dennoch einmal ein elektronisches Bauteil im Einsatz kaputtgehen, bedeute das nicht das Aus für eine Mission, erklärte Renkewitz. Das Silikon werde über dem defekten Bauteil aufgeschnitten und dieses ausgetauscht. Anschließend wird die Lücke erneut mit Silikon ausgegossen. Dabei handelt es sich um einen sogenannten selbstheilenden Stoff, der sich mit bereits vorhandenen fest verbindet.

Tietek ist ein Gemeinschaftsprojekt von fünf Fraunhofer-Instituten: Neben dem Fraunhofer AST in Ilmenau waren das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) in Karlsruhe, das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) in St. Ingbert, das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen und das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT) in Itzehoe beteiligt.

Tauchfahrt vor Gran Canaria

Die ersten Tests des AUV seien für November 2011 geplant, sagte Renkewitz. Dann soll Tietek vor der Kanarischen Insel Gran Canaria erstmals abtauchen. Geplant sind Tauchfahrten bis zu einer Tiefe zwischen 5.000 und 5.500 Meter.  (wp)


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