Manipuladores UUV: Conheça

Classe elétrica de trabalho da Oceaneering eNovus ROV com interface de ferramenta portátil. (Imagem: Oceaneering)

Embora muito o foco nos veículos submarinos residentes tenha sido sobre os veículos, também houve muito foco nos bastidores na criação de ferramentas elétricas. O setor conta com ferramentas hidráulicas desde que as ferramentas são usadas, com os benefícios e as desvantagens que acompanham. Liderando o campo, está a Schilling Robotics, agora parte do grupo TechnipFMC. Mas, para veículos elétricos realmente tornarem-se totalmente elétricos, eles realmente precisam estar livres dos encargos dos sistemas hidráulicos. Os fornecedores estão chegando com soluções.

Manipulação elétrica
A Saab Seaeye já é bem versada em tecnologia totalmente elétrica, possuindo a maior frota de veículos totalmente elétricos. Agora também está adicionando um manipulador elétrico à sua caixa de ferramentas.

É um manipulador elétrico de sete funções que oferece recursos avançados de controle para "aprimorar a experiência do operador e aumentar a eficiência operacional", diz Matt Bates, diretor de vendas da Saab Seaeye. O manipulador da Saab Seaeye tem um alcance máximo de 1,9 metros, com uma capacidade de elevação entre 125 kg totalmente estendidos e 455 kg na extensão mínima.

Possui um sistema de controle inteligente avançado, combinado com um sistema de percepção, possibilita a manipulação automática supervisionada. Isso inclui controle de ponto final, previsão de colisão, detecção e prevenção.

“Maior controle do manipulador veio do projeto de um sistema com juntas rotativas elétricas e com freios e uma arquitetura de controle inteligente e distribuída, oferecendo feedback de posição e potência”, diz Bates. “O resultado é um manipulador com a capacidade dos manipuladores de classe de trabalho hidráulicos existentes que são mais precisos, mais hábeis e mais capazes de adotar técnicas avançadas de controle de IA.

Bates diz que o desenvolvimento está bem avançado com o teste de todas as articulações e componentes básicos. Um primeiro braço protótipo será testado em março, com uma primeira implantação no meio do ano e depois as primeiras entregas de produção previstas para o final do ano.

Embora o manipulador esteja geralmente disponível no mercado, um par será instalado como padrão no novo veículo elétrico da Saab Seaeye. Mais sobre isso em outro momento.

O manipulador elétrico de Saab Seaeye. (Foto: Saab Seaeye)
Obtendo um controle
A Grip Offshore também está trabalhando em um manipulador totalmente elétrico, chamado eManip7. Bjarte Nedrehagen, CEO da empresa, salienta que a maioria dos veículos subaquáticos elétricos operados remotamente (ROV) ainda hoje usam manipuladores hidráulicos. Em 2018, a empresa assinou um contrato de LOOP com a Equinor Technology Ventures para desenvolver um manipulador elétrico de sete funções semelhante em design e capacidade física a um Schilling Titan 4, usando os atuadores inteligentes padronizados da Grip Offshore como articulações robóticas e recursos de controle de movimento melhor do que um sistema hidráulico.

O núcleo do projeto está desenvolvendo um software de controle de movimento que permitirá o uso de um joystick de controle Titan 4. Outra empresa norueguesa, a IKM Technology, é parceira do projeto.

Nedrehagen disse à OE em Tau: "É um mercado conservador", com uma atitude 'se não estiver quebrado, não conserte' e modelos de contratação que inibem a adoção de novas tecnologias ". Porém, as mudanças estão acontecendo e ele deseja ver uma interface padrão do setor para ferramentas submarinas, para que seja mais fácil para fornecedores alternativos fornecerem equipamentos.

Um novo conceito
A Oceaneering desenvolveu um conceito completamente novo para o seu veículo Freedom. Ele projetou uma interface de ferramentas que pode trabalhar na linha do veículo, por exemplo, voltada para a frente ou apontando para baixo, girando-o 90 graus. O mais interessante, Torleif Carlsen, engenheiro de pesquisa e design da Oceaneering, disse à OE no evento Tau, é que todas as "espertas" para operar as ferramentas, incluindo os motores, estão no veículo, de modo que as ferramentas intercambiáveis (suítes das quais pode ser mantido, pronto para uso, submarino) pode ser o mais simples e robusto possível.

"É uma interface mecânica com todos os smarts dentro do AUV [veículo autônomo subaquático]", diz ele. Esses "smarts" são compostos por dois motores, cada um controlado independentemente, que pode acionar várias funções nas ferramentas individuais, incluindo uma pinça, escova de limpeza, sonda de CP e cortador de linha flexível em um com uma saída de até 2700 nm. Não é apenas útil para ferramentas; ao atracar, um motor aciona um mecanismo de travamento para prender o veículo em seu sistema de atracação. A interface inovadora também fornece conectividade de alimentação e comunicações sem pinos.

"Quando analisamos essa abordagem, vimos que poderíamos fazer muito mais", diz Carlsen. “Podemos até colocar uma hélice (na interface), para operações de longo alcance. Esta é apenas a ponta do iceberg. Outra idéia é usá-lo para voar um pequeno drone a partir desta interface no Freedom, quando talvez seja necessário um ângulo de visão alternativo. Além disso, por ser elétrico, ao aplicar o torque, é capaz de detectar o torque rotacional sendo aplicado (algo que não é medido com os sistemas acionados por hidráulico existentes).

Embora projetada para a Freedom, a idéia é que a interface seja compatível com toda a frota de ROVs da Oceaneering, diz Carlsen. Essa implementação incluirá uma versão portátil da interface para os ROVs tradicionais da classe de trabalho e permitirá que toda a frota faça uso do conjunto de ferramentas submarino.

O Freedom ROV da Oceaneering com a ferramenta garra conectada via sistema de interface (Imagem: Oceaneering)