Bezzałogowe pojazdy podwodne – stan obecny, potencjał biznesowy, perspektywy rozwoju - str. 4 - ROBOTYKA - ŁÓDŹPODWODNA - UUV - AUV - ROV - POJAZDY BIONICZNE - MUV - SAUV
Farnell, An Avnet Company   Phoenix Contact Sp. z o.o.   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Fluke Europe B.V.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Automatyka Bezzałogowe pojazdy podwodne – stan obecny, potencjał biznesowy, perspektywy rozwoju
drukuj stronę
poleć znajomemu

Bezzałogowe pojazdy podwodne – stan obecny, potencjał biznesowy, perspektywy rozwoju

Pojazdy bioniczne

RoboLobster
RoboLobster
RoboLobster
Rys. 10. Poszczególne generacje konstrukcji
RoboLobster

Bioniczne konstrukcje przydenne wzorowane są na stawonogach. Podwozie kroczące znacząco zwiększa zużycie energii ograniczając zasięg lub wręcz degradując pojazd do klasy ROV, jednak zapewnia dużą stabilność i manewrowość, przez co takie konstrukcje są projektowane, m.in. do zastosowań militarnych (np. projekt RoboLobster początkowo skonstruowany przez Northeastern Marine Science Center rozwijany jest przez Massa Products Corporation na potrzeby wojska, rys. 10). Projekty biomimetyczne najczęściej inspirowane są budową ryb, gdyż dzięki temu możliwe jest uzyskanie niewielkiego promienia skrętu pojazdu (zmiana kierunku na przeciwny praktycznie w miejscu) a także krótszego czasu przyspieszenia i zwalniania. Odpowiednia budowa kadłuba (modułowo-skrętna lub w formie elastycznej spirali, rys. 11) oraz właściwe umiejscowienie podzespołów pokładowych (np. elementy duże objętościowo umieszcza się w przedniej części pojazdu, tak, aby nie powodowały uszkodzenia poszycia) umożliwiają techniczną imitację ruchu.

Jest to również stymulant dla rozwoju napędu wzorowanego na budowie tkanki mięśniowej [18], wykorzystującego elastomery dielektryczne (np. polimery silikonowe lub akrylowe). Ich zasada działania przypomina kondensator, z tym, że w przypadku sztucznych mięśni dielektryk kurczy się w kierunku pola elektrycznego i rozszerza w płaszczyźnie do niego prostopadłej. Materiały elektrostrykcyjne uzyskują wartości odkształceń od 10…30% (dla porównania wartości te dla piezoceramików wynoszą 0,1…0,3%), co w połączeniu z szybkością reakcji na przyłożone pole elektryczne umożliwia budowę siłowników przeciwosobnych, np. napęd tego typu wykorzystano przy projekcie RoboLamprey wspomnianego już ośrodka Northeastern Marine Science Center (rys. 12). Napięcia niezbędne do aktywacji są stosunkowo wysokie – zwykle od 1…5 kV, co przy ustalonej mocy redukuje natężenie prądu i stanowi dodatkowy atut tego rozwiązania, gdyż umożliwia użycie przewodów o mniejszej średnicy niwelując konieczność chłodzenia.

Rys. 11. Konstrukcje kadłuba wykorzystywane w pojazdach bionicznych

Rys. 11. Konstrukcje kadłuba wykorzystywane w pojazdach bionicznych.

Rys. 11. Konstrukcje kadłuba wykorzystywane w pojazdach bionicznych

Rys. 12. RoboLamprey – pojazd napędzany elastomerami dielektrycznymi
Rys. 12. RoboLamprey – pojazd napędzany elastomerami dielektrycznymi
 

AquaJelly firmy Festo
a) AquaJelly firmy Festo

Amoebot zaprojektowany w Northeastern Marine Science Center
b) Amoebot zaprojektowany w Northeastern
Marine Science Center

Rys. 13. Konstrukcje klasy MUV.

Interesująca jest również koncepcja pojazdu przemieszczającego się dzięki odpowiednim sekwencjom zmiany kształtu, wzorowana na parzydełkowcach (pokazowy projekt AquaJelly firmy Festo – rys. 13a), czy też organizmach jednokomórkowych [19, 20], takich jak ameba (akademicka konstrukcja Amoebot z Nanyang Technological University w Singapurze – rys. 13b). Konstrukcje tego typu zalicza się do klasy MUV (ang. Metamorphic Underwater Vehicle) i stanowią one swoisty bioniczny odpowiednik szybowców podwodnych. Mimo intensywnych prac nad projektami biomimetycznymi pozostają one na chwilę obecną w fazie prototypowania i w zdecydowanej większości mają charakter naukowo-badawczy, a tym samym nie wykazują potencjału biznesowego.

Potencjał biznesowy

W odróżnieniu od pojazdów bionicznych konwencjonalne konstrukcje są produkowane i eksploatowane na całym świecie. W 2009 roku wyprodukowano 7500 pojazdów klasy ROV, w tym aż 500 projektów przydennych [2, 3]. Ze względu na wysoki koszt produkcji (1…3 mln dolarów) najmniej wytwarzanych jest jednostek klasy robotniczej o masie przekraczającej 500 kg, tj. nie więcej niż 60 rocznie, z wyłączeniem produktów militarnych.

Równie mało popularne ze względu na ograniczenia funkcjonalne są pojazdy klasy mini (3…4% wszystkich wyprodukowanych). W zależności od zastosowania i oprzyrządowania koszt ich waha się od 1…40 tys. dolarów [21]. Zdecydowana większość jednostek klasy ROV ma zastosowanie militarne (rys. 14), wynika to z możliwości wykonywania ciężkich prac mechanicznych. Najwięcej projektów realizowanych jest w USA (rys. 15). Ze względu na dynamiczny rozwój w tym samym roku powstało 185 projektów klasy AUV, przy czym liczba wyprodukowanych egzemplarzy oscylowała w granicach 650…750 sztuk. Większość projektów należała do klasy małogabarytowej o kształcie torpedopodobnym (20…25% liczby wszystkich konstrukcji, przy czym 15…20% z klasy mini). Największą popularnością cieszą się aparaty, których waga waha się między 50…70kg a koszt wynosi 50…350 tys. dolarów [7, 9]. Najliczniejszą grupą w klasie AUV są projekty o dwojakim przeznaczeniu (rys. 16), gdyż większość z nich posiada modułową konstrukcję. Podobnie, jak w przypadku projektów klasy ROV, czołowym producentem są Stany Zjednoczone (rys. 17).

Rys. 14. Przeznaczenie docelowe pojazdów klasy ROV [3]
Rys. 14. Przeznaczenie docelowe pojazdów klasy ROV [3]

Rys. 16. Przeznaczenie docelowe pojazdów klasy AUV [3]

Rys. 16. Przeznaczenie docelowe pojazdów klasy AUV [3]

Rys. 15. Światowa produkcja pojazdów klasy ROV, % [3]

Rys. 15. Światowa produkcja pojazdów klasy ROV, % [3]

Rys. 17. Światowa produkcja pojazdów klasy AUV, % [3]

Rys. 17. Światowa produkcja pojazdów klasy AUV, % [3]

follow us in feedly
Średnia ocena:
 
REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (4)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
No avatar
Aleks Flis
Do repertuaru podwodnych pojazdow ROV klasy lekkiej trzeba dodac obecnie najbardziej zaawansowany technologicznie pojazd VALOR - kilkukrotnie przewzszajacy parametry ROVs swojej klasy. Wecej informacji dostepnych na www.seatronics-group.com Zainteresowanych zapraszam do kontaktu.
No avatar
Autorzy
Bardzo serdecznie dziękujemy za tak szybkie załatwienie sprawy.
Brak obrazka
Oczywiście! Przepraszamy za niedopatrzenie.
No avatar
Autorzy
Ten tekst został opublikowany w czasopiśmie "Elektronika - konstrukcje, technologie, zastosowania" w zeszycie 10/2011, nr ISSN 0033-2089 na stronach 148-156 i jest autorstwa dr hab. inż. Alexandra Tariova, prof. ZUT oraz inż. Sebastiana Kruszko. Jego publikacja bez zamieszczenia informacji o Autorach traktowana jest przez Autorów jako kradzież własności intelektualnej. Proszę zamieścić taką informację o Autorach na początku artykułu.
Elektronika - Konstrukcje, Technologie, Zastosowania
Elektronika - Konstrukcje, Technologie, Zastosowania
ul. Chmielna 6 m. 6, Warszawa
tel.  (+48 22) 827 38 79
$nbsp;
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl