µAUV

Autonome Unterwasserfahrzeuge zur Erschließung der Tiefsee

Die Ozeane und der Meeresboden sind bis heute kaum erforscht. Ein Grund hierfür liegt in den harten Bedingungen, denen technische Geräte in der Tiefsee ausgesetzt sind. Der extrem hohe Wasserdruck, die absolute Finsternis, die für größere Bandbreiten nur über Kabel mögliche Kommunikation und der hohe logistische Aufwand erschweren den Einsatz von technischen Systemen in den Meerestiefen.

In den vergangenen Jahren hat sich der Einsatz von ROVs (Remotely Operated Vehicles) für Forschungs- und Explorationsaufgaben in großen Tiefen etabliert. Allerdings benötigen ROVs immer eine Kabelverbindung zum Mutterschiff und meist mehrere Operatoren zur Steuerung. Autonome Systeme (AUVs ? Autonomous Underwater Vehicles) kommen bisher nur selten zum Einsatz, wobei sich ihr Aufgabengebiet derzeit auf Vermessungsarbeiten beschränkt.

Jedoch erst die Erweiterung der Autonomie von Unterwassersystemen und die damit verbundene Entlastung von menschlichen Operatoren ermöglicht es, in den Meerestiefen effizient zu arbeiten. Ziel aktueller Forschungsvorhaben ist es, ganze Produktionsstätten auf dem Meeresboden mit teil-autonomen Robotersystemen aufzubauen und zu warten.

Das vom DFKI-Labor Bremen entwickelte µAUV ist ein System zur Evaluierung von verhaltensbasierten Steuerungen an autonomen Unterwasserfahrzeugen, wie sie in der Tiefsee eingesetzt werden könnten. Das µAUV besitzt vier aktive Freiheitsgrade, die es ihm ermöglichen, sich in alle Richtungen frei zu bewegen. Zur Erkennung von Hindernissen und Signalquellen im Wasser verfügt es über Lichtsensoren und LEDs. Die Kombination aus Lichtquelle und Lichtsensor wird dabei genauso angesteuert wie die in der Tiefsee verwendeten akustischen Sensoren und kann somit aus Perspektive der Verhaltenssteuerung als äquivalent gesehen werden. Mit einer Länge von 12 cm und einem Durchmesser von 5,5 cm am Druckkörper handelt es sich beim µAUV im Moment um das kleinste vollautonome AUV der Welt.

Das µAUV ist eine von mehreren Aktivitäten des DFKI im Bereich Unterwasserrobotik. Die Entwicklung von Bildverarbeitungsverfahren, die unter Wasser robust sind, der Aufbau von autonomen Manipulatoren und der Entwurf von alternativen Antriebskonzepten, wie undulierende und oszillierende Antriebe, sind weitere aktuelle Projekte. Als Standort bietet Bremen der Unterwasserrobotik eine optimale Einbindung in die Industrie- und Forschungslandschaft auf dem Gebiet der Meerestechnik.