MTR100: os que assistem

O MTR não apresenta um prêmio “MTR100 Creative Photo”, mas se o vencedor deste ano for o Houston Mechatronics. A foto mostra Aquanaut, da Houston Mechatronic, em teste molhado no início deste ano, segurando o troféu MTR100. (Foto: Mecatrônica de Houston)

Veículo subaquático Imotus da Cellula. (Foto: Imotus)

Forssea está aplicando a visão computacional e o aprendizado de máquina em operações submarinas mais facilmente. (Imagem: Forssea)

Um modelo do conceito de estação de ancoragem de drone da Stinger, desenvolvido pela Equinor. (Foto: Elaine Maslin)

Torden, da WiSub, pronto para oferecer algo um pouco mais benigno do que um raio. (Imagem: WiSub)

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Com sede em Aberdeen, Elaine Maslin é o 'olhos e ouvidos' da MTR no terreno, buscando novas tecnologias em nossas páginas. Seu mandato para o MTR100 era simples: "encontre cinco empresas para observar de perto em 2019". Isso é o que ela encontrou.

Forssea: Alavancando Aprendizado de Máquina e IA
Aprendizado de máquina e inteligência artificial causaram um grande impacto em nosso dia a dia, desde o reconhecimento de imagem no Facebook até o estacionamento de carros para eles mesmos. Essas tecnologias estão entrando no espaço submarino em vários formatos e formas.

A Forssea Robotics, com sede em Paris, é uma empresa startup de robótica e pesquisa e desenvolvimento (P & D), criada em 2016 para reduzir os custos operacionais no mercado de ROVs. A Forssea foi lançada na Ecole Polytechnique da França como um spin-out da operadora de ROV Searov Offshore, agora parte da DeepOcean, que traz experiência offshore para a pesquisa e desenvolvimento da Forrsea.

Forssea acredita que o uso de realidade aumentada, visão computacional e aprendizado de máquina pode permitir maior rastreabilidade e digitalização de campo. Atualmente, a empresa possui 12 engenheiros em tempo integral com experiência em engenharia mecânica, visão computacional e aprendizado de máquina para engenharia eletrônica e robótica.

Forrsea está projetando, construindo e qualificando um novo ROV autônomo chamado ATOLL. Ele é projetado para usar a tecnologia de visão de máquina para ancorar em infraestrutura submarina. Como a tecnologia baseada em visão é fundamental para o acoplamento autônomo do ATOLL, a Forssea desenvolveu uma variedade de produtos baseados em visão, desde câmeras Ethernet de baixo custo, adaptadas para aplicações de realidade aumentada, até um produto de visão aprimorado chamado 'Polar X'. que melhora o fator de visibilidade e a identificação do alvo em condições subaquáticas turvas por um fator de três.

O desenvolvimento mais recente da Forssea é o V-LOC, que usa marcadores de código QR em ativos submarinos e uma câmera inteligente em ROVs, apoiada por programação de computador especializada, para obter posicionamento em tempo real com medições de seis graus de liberdade exibidas entre o ROV e o ativo ou dois ativos de código QR separados.

Um grande operador recentemente seguiu a V-LOC na África Ocidental. Marcadores de alvo foram instalados em uma árvore de Natal submarina e Jumper rígido e dados de posicionamento em tempo real foram adquiridos através da câmera ROV para auxiliar os pilotos de ROV e otimizar o posicionamento da embarcação durante a fase de instalação e aterrissagem dos ativos submarinos.

O foco principal da empresa continuará sendo o desenvolvimento de tecnologias de inteligência artificial para o ambiente submarino.

Mecatrônica de Houston: robôs disfarçados
Inovação e ruptura são frequentemente vistos como dois lados de uma moeda nos dias de hoje. A Houston Mechatronics, Inc. (HMI) está sob pelo menos um desses títulos. A empresa é uma empresa de serviços submarinos de startup da área de Houston, fundada em 2014, por antigos roboticistas da NASA.

O modelo de negócios da empresa é o Robotics as a Service (Raas) - em si um novo conceito dentro da indústria submarina - que usa o que a IHM chama de suas capacidades de robótica de pilha completa interna. O primeiro investidor da HMI foi a gigante de serviços petrolíferos Schlumberger (2015), enquanto a empresa de perfuração Transocean liderou o mais recente investimento da Série B da HMI (2018), dando uma ideia do interesse na empresa.

O primeiro surto da HMI é o Aquanaut, um robô de serviço submarino que pode executar tarefas de manipulação no alcance de longo alcance, mas significativas, em redes de baixa largura de banda, eliminando a necessidade de naves de superfície. Para isso, o Aquanaut é um veículo totalmente elétrico sub-aquático, ou seja, pode ser transformado entre um veículo subaquático autônomo (AUV) e um veículo operado remotamente (ROV) com manipuladores de classe de trabalho. O veículo, em estágio de protótipo, pode transitar eficientemente longas distâncias e conduzir levantamentos sonares e visuais convencionais baseados em AUV e quando o veículo é obrigado a manipular algo, o sistema inicia uma transformação submarina, que expõe dois manipuladores de oito graus de liberdade.

A Aquanaut só precisa de uma conexão de dados esparsa para a costa por meio de acústica de longo alcance, o que a HMI diz que muda os paradigmas operacionais convencionais de ROV e AUV e abre modelos de negócios inteiramente novos, diz a HMI.

Ao contrário da tecnologia ROV convencional, a Aquanaut é equipada com tecnologia avançada de robótica, incluindo aprendizado de máquina, classificação e manipulação de feedback de força guiada pela percepção.

Isso permite que a HMI faça a transição dos operadores de ROV para um papel cognitivo mais alto e de maior valor agregado, de acordo com o HMI. Não é necessária nenhuma manipulação por joystick do veículo ou de seus manipuladores e, como tal, o lema da HMI para a Aquanaut é "cliques do mouse e não joysticks".

Liderada pela Aquanaut, a HMI diz que pretende continuar desenvolvendo novas capacidades submarinas e outras tecnologias robóticas para uso em aplicações de petróleo e gás e defesa com o objetivo de aumentar a confiabilidade, eficiência, capacidade e segurança.

Stinger Technology: Pequeno, mas bem formado
A Stinger Technology, baseada em Stavanger, na Noruega, é uma espécie de empresa boutique no espaço submarino. É uma pequena empresa - com sete funcionários -, mas este ano está fazendo ingresso na tecnologia de estação de ancoragem submarina, com o apoio da Equinor da Noruega (anteriormente conhecida como Statoil).

A Stinger projeta e produz soluções com foco em sistemas submarinos leves e econômicos, para intervenção submarina e monitoramento, com um forte foco em sistemas que podem acessar espaços confinados, principalmente para o setor de petróleo e gás offshore, mas também as indústrias de piscicultura e transporte.

A empresa está no negócio submarino desde 2003, quando começou desenvolvendo um sistema de amostragem de solo, chamado Soil Stinger. Desde então, tem liderado, na Noruega, o uso de sistemas pequenos e flexíveis de veículo operado remotamente (ROV) para tarefas tradicionalmente realizadas com sistemas maiores e embarcações dedicadas.

Os projetos recentes da Stinger incluem o desenvolvimento de uma estação de ancoragem subaquática, um projeto com o qual a Stinger está trabalhando sob contrato com a Equinor. Ele está sendo projetado para suportar qualquer veículo residente submarino, ou drone de intervenção subaquática (UID), um termo que a Equinor está usando para o projeto.

A estação de acoplamento UID de 9m seria modular e poderia ser uma estação independente ou um retrofit dentro de um modelo de produção. Incluiria uma “placa de aterragem” do veículo e uma placa de indução de ferramenta, para várias ferramentas intercambiáveis ​​e sensores para veículos residentes. A Equinor está planejando uma série de instalações de teste com este sistema offshore no campo de Åsgard e em locais costeiros, como parte do trabalho de qualificação.

Eles teriam pontos de conexão de alimentação indutiva tipo Lego e de comunicação sem fio para os veículos, o que também significa que as salas de operação em terra verão quais ferramentas estão no lugar e quão bem carregadas estão, etc. baterias, um carregador inteligente bidirecional. A estação de ancoragem UID também tem um design de “irmãzinha”, que pode funcionar como um parafuso em uma tomada de energia submarina para ferramentas ou sistemas, quando necessário.

Outros projetos recentes incluem um robô de limpeza de cavitação, um sistema de garagem ROV Videoray implantável de curto e longo prazo com sistema de gerenciamento de corda, e um robô de limpeza de rede autônomo para a indústria pesqueira.

WiSub: um submarino Thor
A empresa WiSub, com sede em Bergen, na Noruega, espera criar uma tempestade com seus conectores de pinos molhados e sem pinos.

Formada em 2011, a empresa fez um respingo com seu Torden (que significa Trovão e alude a Thor, o deus romano que os vikings acreditavam causar trovões e relâmpagos), um conector de companheira molhada, que é capaz de transferir 24v DC 1.000 Watt de potência através de uma lacuna de água do mar de 0-10 mm, juntamente com 100 Mbps Ethernet e transferência de dados em série. Desenvolvido para o mercado submarino em geral, um de seus objetivos iniciais, em colaboração com a NOV, era aumentar a confiabilidade da conexão entre um preventor de blowout e um pacote de riser marinho inferior durante operações de intervenção em poços submarinos.

A empresa também está ganhando força para seus conectores Maelstrom e Fonn. O Maelstrom é adequado para aplicações somente de dados ou de baixo consumo, com 24v CC, 50 Watt de potência e 100 Mbps Ethernet além de transferência serial de dados, enquanto o Fonn oferece transferência de energia de 24V CC e 250 Watt. Ambos têm a mesma Ethernet e transferência de dados serial que o Torden.

Os conectores WiSub usam eletrônica de comunicação de microondas de alta freqüência para transferir dados em alta velocidade e usam ressonância indutiva para transferir energia, já que podem coexistir sem interferência. O uso de indução e eletrônica de micro-ondas também significa que os conectores têm liberdade axial e tolerâncias de desalinhamento angular amplo e não enfrentam problemas de desgaste - ao contrário dos conectores tradicionais de conexão molhada com pino. As interfaces de comunicação serial e ethernet também permitem o uso de uma variedade de conversores disponíveis no mercado.

O mantra da WiSub é que ela está “mudando a maneira pela qual a indústria submarina pensa, se conecta e se comunica”, e está dando passos nesse sentido, em petróleo e gás submarinos, mas também em outras aplicações, inclusive militares.

Por exemplo, o conector Maelstrom foi usado recentemente no mercado de defesa dos EUA para o acoplamento de veículos subaquáticos autônomos (AUV), inclusive para grandes clientes que operam no domínio de sistemas autônomos aeroespaciais e submarinos.

No espaço de óleo e gás, a Universidade de São Paulo comprou recentemente um conector Maelstrom e um importante operador da plataforma continental norueguesa encomendou o conector Fonn da WiSub como parte de um projeto piloto de veículo residente subaquático na costa da Noruega. A WiSub também tem apoiado o teste e implantação de veículos submarinos Imotus da Cellula Robotics com sua tecnologia de conectores.

À medida que a energia submarina e a transferência de dados sem fio crescem em uso, a padronização se tornará cada vez mais importante. A WiSub está no segundo ano de um projeto de pesquisa e desenvolvimento de dois anos para padronizar a interface de comunicação de dados e energia elétrica sem pinos AUV. O equipamento WiSub foi implantado no início deste ano com os participantes do projeto; interfaces de carregamento primárias estão agora em desenvolvimento para entrega ainda este ano. Espere mais vir de WiSub.

Cellula: Tomando uma trilha diferente
A Cellula Robotics deu uma nova olhada em como os veículos subaquáticos autônomos (AUVs) operam.

A empresa, fundada em 2001, perto de Vancouver, no Canadá, inicialmente se concentrou na robótica de mineração de rochas duras, mas depois mudou-se para o espaço oceânico, desenvolvendo sistemas de robótica de mineração e então sistemas de perfuração no fundo do mar. Um dos seus projetos mais recentes, no entanto, é uma tecnologia de AUV flutuante e células de combustível para AUVs de longo alcance e longa duração.

É uma progressão natural para Cellula, cujo fundo do fundador Eric Jackson é em tecnologias AUV. Por mais de 20 anos, Jackson trabalhou na International Subsea Engineering, também perto de Vancouver, trabalhando em sistemas de controle de submarinos e AUVs e gerenciamento de projetos.

Sob Jackson, Cellula desenvolveu o Imotus AUV; um AUV flutuante, capaz de trabalhar em um cabo, mas também descartar a corda, se ele ficar emaranhado, e então se recuperar para uma estação de ancoragem, onde baixará dados e recarregará. O Imotus está sendo desenvolvido para testes visuais e não destrutivos, por exemplo, espessura ultra-sônica (UT), trabalho de inspeção em espaços confinados, como no interior das pernas de concreto das plataformas de petróleo.

A unidade é quase esférica, com 0,8 m de diâmetro, com câmeras (vídeo e vídeo HD), sensor UT, escova de limpeza e equipamento de navegação, incluindo um sensor de baixa resolução para mapeamento. O Subsea Lidar também está planejado. Ao contrário dos AUVs ou ROVs tradicionais, o modo primário da Imotus é pairar em relação a algo, usando seu sistema de navegação inercial e algoritmos de localização e mapeamento simultâneos (SLAM). O controle é baseado em um plano de missão ou comandos, por exemplo. desça 10cm, gire 10 graus ou vá para a porta. O Cellula, que começou a projetar o sistema Imotus em fevereiro de 2017, fez suas primeiras demonstrações em novembro de 2017, em Vancouver, que incluiu estação de espera, rastreamento de waypoint, manobra em torno de obstáculos, descoberta automática de sua estação de ancoragem, acoplamento, upload de dados e recarga usando Tecnologia Sonardyne e conectores WiSub sem pino, respectivamente. Foi então devido a realizar trabalhos no Mar do Norte este ano.

Enquanto isso, Cellula também está trabalhando na tecnologia de célula de combustível a bordo para AUVs de longa duração e longa duração. O sistema de células de combustível incorporará um novo sistema de fornecimento de oxigênio com peróxido de hidrogênio. Complementar à célula de combustível é um sistema de âncora de sucção de modo que um AUV de longa duração suportado por célula de combustível não precise se encaixar em algo para se sentar no fundo do mar, ele pode simplesmente sentar no fundo do mar, onde pode descansar. E ouça.

"A robótica é um campo extremamente interessante para se trabalhar", diz Jackson. “Aplicações robóticas submarinas acrescentam outro elemento ao desafio. Definitivamente não é um negócio de consumo. Não é uma corrida para o fundo, trata-se mais de tentar resolver problemas, de como criar coisas inovadoras que tornem alguém mais competitivo.

"E eu acho que o mercado de AUVs vai aumentar e continuamente surgem novas aplicações para os AUVs", acrescenta Jackson. "Haverá muito mais oportunidades, diferentes formas e tamanhos e pagar cargas."

A Cellua tem cerca de 25 funcionários, além de uma rede de contratados, com escritórios em Vancouver e no Reino Unido, além de agentes em todo o mundo. Também possui duas joint ventures: Ocean Foot Geophysics, uma empresa geofísica submarina que possui e opera AUVs com e possui seu próprio grupo de desenvolvimento de sensores e processamento de dados; e a Subsea Geo Services Inc., criada para operar os exercícios de fundo marinho de Cellula em nome dos clientes.

(Conforme publicado na edição de julho / agosto de 2018 da Marine Technology Reporter )