Subsea: O futuro dos veículos não tripulados

“O papel da autonomia nos UUVs é sem dúvida o avanço mais significativo em nossa indústria, do meu ponto de vista. Não apenas o surgimento e a capacidade da autonomia, mas a maneira como consideramos, usamos e implantamos a autonomia e as tecnologias autônomas é realmente importante para onde estamos e para onde estamos indo como uma indústria. Estamos transferindo tecnologias autônomas para veículos que sempre foram "operados remotamente" ou até mesmo equipados para obter mais eficiência e capacidade. Nós estamos realmente desfocando a linha

“Estamos transferindo tecnologias autônomas para veículos que sempre foram" operados remotamente "ou até mesmo equipados para obter mais eficiência e capacidade. Estamos realmente desfocando as linhas entre "ROV" e "AUV" e minimizando a diferença técnica entre tripulado e não tripulado. "Ben Kinnaman, CEO da Greensea Systems, Inc."

Bob Melvin, vice-presidente de engenharia da Teledyne Marine Systems

Graham Lester, vice-presidente sênior de vendas e marketing, Hydroid © Cutrona

Matt Bates, diretor da Saab Seaeye Ltd., vê a demanda em todos os segmentos de mercado para robótica inteligente para atender a uma gama crescente de tarefas da maneira mais econômica possível.

Previous Next

Veículos submarinos de todas as formas e tamanhos evoluíram poderosamente nos últimos anos, pois uma confluência de tecnologias de comunicação, eletrônicas e de autonomia conspiraram para aumentar a precisão, a duração e a eficiência de tais sistemas. A MTR chamou alguns líderes da indústria para discutir o caminho a seguir.

"Acredito que existem dois impulsionadores do mercado que forçam a indústria a desenvolver e adotar tecnologias que tornem os veículos submarinos mais eficientes e eficazes", disse Ben Kinnaman, CEO da Greensea Systems, Inc. "Primeiro, o mercado realmente quer usar veículos em miniatura e perceber o potencial há muito prometido desses sistemas. Em segundo lugar, precisamos obter mais valor de nossos operadores humanos ”.

A Kinnaman tem uma perspectiva única, pois a Greensea Systems Inc., que ele fundou em 2006, é líder em tecnologia de navegação e controle de veículos e é a criadora do OPENSEA, uma estrutura de software de arquitetura aberta para robótica marinha em vários setores de veículos.

“Desenvolvemos software e hardware que revolucionam a relação de trabalho entre pessoas e máquinas, tanto na superfície quanto sob a superfície do oceano”, disse Kinnaman, que, como muitos no setor, “começou a trabalhar com veículos como piloto de ROV após deixar uma carreira de mergulho”. . Agora estou focado em quais veículos poderiam ser para a próxima geração da indústria submarina ”.

Kinnaman tem sido uma das principais vozes no objetivo de mudar o que ele percebe como a mentalidade 'aparafusada' da indústria. “Fabricantes de sensores e veículos estão vendendo o sonho e o mercado está comprando, mas o velho modelo de adoção de tecnologia, onde apenas compramos um novo sensor e o ligamos a um sistema existente, não vai funcionar”, disse Kinnaman. “Para realizar esse potencial e cumprir o que o mercado está esperando, o setor precisa descobrir soluções tecnológicas para tornar esses sistemas realmente eficientes e eficazes nas mãos do operador. Integração total e eficiência de tarefas é o único caminho real a seguir para esses sistemas. Temos que abordar como entregar um sistema que faz o que o operador pretende fazer, com facilidade ”.
AUVs

“Dois anos atrás, participei de um workshop na Rice University moderado pelo Subsea Systems Institute, onde grandes empresas de petróleo e gás, seus fornecedores e fabricantes de veículos submarinos passaram o dia gerando uma estratégia de desenvolvimento de AUVs para aplicações submarinas”, disse Bob Melvin, o Vice-Presidente de Engenharia da Teledyne Marine Systems. “O número que eles pediam era fazer sistemas subaquáticos que pudessem executar tarefas submarinas. Para alcançar este objetivo, há o reconhecimento de que o setor comercial precisará alavancar os avanços feitos no setor de defesa. Mas para que isso se torne realidade, os operadores precisam confiar que o AUV completará sua missão e retornará com dados utilizáveis, ou tomará uma ação alternativa. ”

Imagem: Teledyne Marine Systems

Melvin é um executivo da indústria há muito tempo. Nos últimos 10 anos, ele foi responsável por supervisionar a engenharia dos veículos autônomos da Teledyne, que incluem os AUVs Gavia, o planador Slocum e, recentemente, os USVs SeaBotix ROVs e Oceanscience. Antes da Teledyne, ele era o gerente de engenharia da Hydroid, onde também era o gerente do programa que trabalhava com a equipe EOD da Marinha dos EUA, desenvolvendo a versão Swordfish do REMUS-100.

A densidade e a disponibilidade de energia são os principais impulsionadores do mercado no mercado atual de AUV, de acordo com Graham Lester, vice-presidente sênior de vendas e marketing da Hydroid. “Os clientes estão procurando por fontes de energia aprimoradas para permitir maior resistência e maiores sensores de carga útil. Além disso, eles estão procurando por melhorias no posicionamento subaquático e nas comunicações através da água. O desejo é avançar para fornecer uma presença sustentada onde possamos, não apenas sentir o ambiente, mas também afetá-lo e reagir a ele ”.

Lester tem mais de 30 anos de experiência com equipamentos militares, oceanográficos, offshore e hidrográficos, incluindo uma compreensão detalhada de veículos submarinos e suas aplicações. Ele supervisiona as equipes de vendas e marketing da Hydroid nos EUA e internacionais, bem como o atendimento ao cliente e treinamento. Além disso, ele colabora com outras entidades da Kongsberg para desenvolver estratégias de crescimento no mercado de robótica marinha.

Embora as soluções técnicas sejam pontos óbvios de pesquisa e trabalho, a acessibilidade geral dos sistemas pode ser o fator de crescimento real que, em última instância, torna o mercado de AUVs mais popular.

“A Riptide está trabalhando com inúmeros fornecedores de sensores submarinos para trazer novos recursos para o mercado de forma acessível e eficiente. O micro-UUV oferece uma grande flexibilidade para as cargas úteis que ele pode colocar em campo e foi construído em dezenas de configurações. Com um limite de profundidade de 300 me uma resistência padrão de mais de 30 horas em baterias alcalinas, é uma plataforma extremamente capaz. A Riptide está atualmente no processo de fabricar sua primeira série de micro-UUVs com classificação mais profunda. Fique atento para mais deste inovador desenvolvedor de micro-UUV. ”Jeffrey M. Smith, Presidente, Riptide Autonomous Solutions

“A Riptide está trabalhando com inúmeros fornecedores de sensores submarinos para trazer novos recursos para o mercado de forma acessível e eficiente”, disse Jeffrey M. Smith, presidente da Riptide Autonomous Solutions. “O micro-UUV oferece uma grande flexibilidade para as cargas úteis que pode colocar em campo e foi construído em dezenas de configurações. Com um limite de profundidade de 300 me uma resistência padrão de mais de 30 horas em baterias alcalinas, é uma plataforma extremamente capaz. A Riptide está atualmente no processo de fabricar sua primeira série de micro-UUVs mais profundos. ”

A Riptide Autonomous Solutions entrou no mercado de AUV como um disruptor no pequeno espaço de veículo autônomo submarino. Em 2018, lançou o micro-UUV MkII em plena produção. O micro-UUV MkII foi um salto de design significante para Riptide e incorporou componentes impressos em vez de 3D anteriormente impressos e uma grande evolução eletrônica. As placas eletrônicas MkII da Riptide reduziram a potência do hotel para 3,8 Watts, fornecendo mais potência para cargas úteis e maior resistência do veículo. Com esta atualização eletrônica, também foi possível reduzir significativamente a fiação interna, simplificando o projeto, aumentando sua robustez e tornando o veículo mais amigável ao operador.

ROVs
O lado do ROV da equação do veículo é mais maduro do que os AUVs, e também está evoluindo para aproveitar as tendências tecnológicas emergentes. O fato de um ROV ser amarrado é tanto uma força quanto uma fraqueza, a corrente transportando e permitindo significativamente mais potência, mas também limitando seu alcance e manobrabilidade.

Desde sua fundação em 1986, a Saab Seaeye foi pioneira em inovações que ajudaram a transformar a indústria de robótica submarina, incluindo propulsores DC sem escova, distribuição eficiente de energia de alta frequência, sistemas inteligentes de controle distribuído e uso de plásticos e compósitos na construção de veículos. Diretor da Saab Seaeye Ltd.

Saab Seaeye Sabertooth. Um recurso híbrido que oferece recursos residentes autônomos e de fundo marinho. Imagem: Saab Seaeye

A carreira de Bates esteve envolvida com sistemas subaquáticos. “Depois de me formar com uma licenciatura em Sistemas de Engenharia, comecei a trabalhar em sistemas submarinos na indústria de defesa”, disse Bates. “Foi há 25 anos que me juntei à Seaeye como Head of Electronics, desde quando ocupei diversos cargos técnicos e gerenciais e agora sou Diretor de Vendas e Marketing.”

No lado do ROV, Bates disse que “a eficácia e a segurança operacional são, de longe, os principais impulsionadores do mercado. Para conseguir isso, os mercados estão procurando as melhores soluções de sistema possíveis com o menor custo real possível, buscando sistemas UUV que satisfaçam quatro princípios centrais: segurança; capacidade do veículo; confiabilidade; e o uso de tecnologias inteligentes.

A Blue Robotics é um disruptor no espaço do ROV, sua missão de fabricar componentes e veículos de baixo custo e alta qualidade para tornar a robótica marinha mais acessível. “Começamos com uma campanha do Kickstarter em 2014 para o T100, um propulsor submarino e, desde então, lançamos mais de 200 produtos, incluindo o veículo subaquático operado remotamente BlueROV2”, disse Rustom 'Rusty' Jehangir, fundador e CEO da Blue Robotics. “Hoje, temos uma equipe de 30 pessoas em Torrance, CA, onde estamos projetando nossos produtos, fabricando-os e enviando-os para milhares de clientes em todo o mundo.”

Curiosamente, o histórico de Jehangir é em engenharia aeroespacial e drones. "Eu nunca fiz nada relacionado a subsea antes de iniciar a Blue Robotics", disse ele. "Isso levou a uma curva de aprendizado íngreme, mas a uma abordagem nova (e talvez às vezes ingênua) do que estamos fazendo."
“Do lado tecnológico, acho que as coisas estão sendo impulsionadas pela adoção de tecnologia de outros setores e trazida para o espaço submarino”, disse Jehangir. “Por exemplo, nossa empresa está aproveitando muita tecnologia, eletrônica e software que foi desenvolvida para a indústria de drones. Ao aproveitar essa tecnologia, podemos oferecer recursos que estão anos à frente do status quo, mas a um preço menor. Acho que continuaremos a ver isso em toda a indústria ”.

Rustom Jehangir, fundador e CEO da Blue Robotics

“Eu sinto que os produtos abertos e de baixo custo no mercado, de empresas como a Blue Robotics, OpenROV, Riptide AS e outros, deram um grande passo para tornar a UUVs a principal tendência”, disse Jehangir.

Independentemente da tecnologia implantada, Bates da Saab Seaeye afirma que a capacidade de lidar com a mais ampla gama de tarefas subaquáticas abre a possibilidade de alcançar mais em mais mercados que, juntamente com a segurança geral para reduzir a intervenção de mergulho tripulado, continua a aumentar o uso de UUVs, disse Bates. “A demanda para obter mais tarefas usando a solução robótica mais compacta possível, vem de um acionamento para reduzir o espaço de convés e tamanho da embarcação e reduzir o tempo e custos de mobilização, ao mesmo tempo em que pode trabalhar em correntes mais fortes ou águas mais profundas. vem naturalmente de soluções compactas e mais eficientes ”.

Existem mais impulsionadores do mercado e cenários de uso do que veículos, e não existe solução “bala de prata”, nem “tamanho único”. “Os vários segmentos de mercado diferentes têm algumas necessidades e ambientes bastante específicos a serem considerados. Por exemplo, a natureza de águas rasas de alta corrente da instalação de energias renováveis e do trabalho de IRM difere das aplicações de construção e intervenção de petróleo e gás em águas profundas. Além disso, as atividades de desativação nuclear exigem que tarefas diferentes sejam concluídas, em comparação com as aplicações de aquicultura ou ciências marinhas - e, é claro, seus ambientes são muito diferentes. O mercado exige uma ampla gama de plataformas e um alto grau de customização para as necessidades específicas do setor.

A esse respeito, Bates conta o ecossistema iCON de blocos robóticos inteligentes da Saab Seaeye e o desenvolvimento da plataforma de veículos híbridos Sabertooth com suas capacidades autônomas e residenciais marinhas como bons exemplos de produtos e capacidades desenvolvidos especificamente para permitir e atender a essas demandas chave do mercado.

O caminho à frente
Embora existam diferenças óbvias entre os AUVs e os ROVs, alguns, como Kinnaman de Greensea, vêem as linhas de diferenciação embaçadas, em particular à medida que a autonomia evolui.

“As tecnologias de autonomia e integração são os principais impulsionadores (tecnológicos)”, disse Kinnaman. “As tecnologias autônomas nos sistemas de ROV estão nos levando a reconsiderar a forma como realizamos as operações em alto mar, possibilitando planos envolvendo sistemas residentes e abrindo a opção de manter as equipes na praia versus offshore. Tecnologias autônomas também estão permitindo a adoção de veículos submarinos e sistemas robóticos marinhos por um grupo de usuários muito mais amplo: técnicos de EOD, forças de operações especiais, socorristas e provedores de serviços de manejo de navios, para citar apenas alguns. ”

Mas não é apenas a autonomia em si, mas sim como essa autonomia é incorporada ao sistema de imagens maiores, seja o seu e o seu AUV, ROV ou UUV, e incluindo o elemento humano também.

"O papel da autonomia em UUVs é sem dúvida o avanço mais significativo em nossa indústria, do meu ponto de vista", disse Kinnaman. “Não apenas o surgimento e a capacidade da autonomia, mas a maneira como consideramos, usamos e implantamos a autonomia e as tecnologias autônomas é realmente importante para onde estamos e para onde estamos indo como uma indústria. Estamos transferindo tecnologias autônomas para veículos que sempre foram "operados remotamente" ou até mesmo equipados para obter mais eficiência e capacidade. Estamos realmente desfocando as linhas entre "ROV" e "AUV" e minimizando a diferença técnica entre tripulado e não tripulado. A autonomia nos permite perceber veículos mais inteligentes e mais capazes com os quais podemos trabalhar em uma variedade de capacidades, quer os supervisionemos ou não. Essa mudança de pensamento está tornando os UUVs mais populares porque você não precisa ser um “operador de ROV” ou um engenheiro para usá-los ”.

E enquanto grande parte da atenção inevitavelmente muda para as máquinas e a tecnologia a bordo, Kinnaman é inflexível em lembrar o elemento humano da interface homem / máquina.

"O segundo impulsionador de mercado que nos impulsiona a tornar os veículos mais eficientes e eficazes se concentra em obter mais valor de nossos operadores", disse Kinnaman. “Nosso modelo tradicional de trabalho com veículos foi baseado em uma equipe de operações de veículos, pilotos e técnicos e especialistas no assunto (SMEs). À medida que procuramos controlar os custos, estamos considerando reduzir a quantidade de pessoal necessário para as operações de veículos e obter mais de uma equipe menor. Então, nós treinamos pilotos e técnicos de ROV para sermos PMEs ou treinamos PMEs para serem pilotos de ROV? Ou, construímos veículos melhores que não requeiram técnicos no local e que possam voar com instruções de alto nível, baseadas em tarefas, das PMEs? "

“Acredito que a eficiência e eficácia finais são oferecidas neste último, com tecnologias autônomas desempenhando um papel mais vital nas operações de ROV. Ter maior autonomia dentro dos ROVs também permitirá que um grupo de usuários mais amplo, composto por operadores, que não tenham treinamento específico como pilotos e técnicos, adote veículos submarinos como ferramentas para trabalhar no oceano e no oceano. ”