Roboty pod wodą

Umożliwią to roboty nowej generacji AUV – Autonomous Underwater Vehicle – budowane w ramach programu „ARROWS" – „Archaeological Robot Systems for the World's Seas". Unia Europejska przeznaczyła na niego 4 miliony euro z myślą o tym, aby unikalne podwodne dziedzictwo można było łatwiej badać i chronić.

Podwodne badania archeologiczne, wykorzystujące statki badawcze i wyszkoloną załogę, mogą kosztować nawet 50 tys. euro dziennie. Tak wysokie koszty pozostają poza zasięgiem wielu instytutów archeologicznych. Obniżenie kosztów prac podwodnych jest zatem czynnikiem ważnym dla badania i ochrony dziedzictwa kulturowego.

Celem programu „ARROWS" jest dostarczenie archeologom narzędzi technicznych umożliwiających prowadzenie niedrogich badań dzięki adaptacji istniejących technologii pierwotnie stworzonych pod kątem branży wojskowej i przemysłu naftowo-gazowego. Program realizują specjaliści takich dziedzin, jak: archeologia podwodna, inżynieria podwodna, robotyka oraz przetwarzanie i rozpoznawanie obrazów, pracujący zarówno w instytucjach badawczych, jak i w przemyśle.

Partnerzy projektu zajmują się obecnie adaptacją i opracowywaniem tanich technologii AUV, które znacząco zmniejszą koszty badań podwodnych i umożliwią prowadzenie ich na głębokościach niedostępnych dla płetwonurków. Ponadto pojazdy te będą mogły wykonywać skomplikowane zadania wymagane podczas badań archeologicznych, takie jak tworzenie map i wydobywanie delikatnych przedmiotów.

Koordynatorem projektu jest prof. Benefetto Allotta z Uniwersytetu we Florencji.

Uczestnicy programu „ARROWS" analizują wymagania archeologów oraz problemy na poszczególnych etapach badań, proponując rozwiązania techniczne. Organizowane są szkolenia umożliwiające archeologom korzystanie z nowych urządzeń i technik.

Pierwsze badania prowadzone w ramach „ARROWS" są bardzo obiecujące. Robot SeaBED, z którego skorzystali greccy i amerykańscy naukowcy, wykonał dokumentację drewnianego, antycznego wraku greckiego statku odnalezionego w 2004 roku na dnie Morza Egejskiego koło wyspy Chios. Badania prowadził zespół złożony ze specjalistów z Woods Hole Oceanographic Institution, Massachusetts Institute of Technology oraz greckich uniwersytetów.

Robot zbudowany przez Laboratorium Wysokich Ciśnień WHOI w ciągu dwóch dni przeprowadził prace, które trwałyby rok, gdyby wykonywał je pojedynczy nurek. Wyposażony w sonar wielowiązkowy i aparat fotograficzny robot poruszał się po zaprogramowanych wcześniej profilach, wykonując dokładne pomiary całego stanowiska i ponad 7500 zdjęć. Naukowcy odnaleźli na statku dziesiątki amfor i innych przedmiotów, które pomogą w dokładniejszym ustaleniu starożytnych szlaków handlowych.

Także w ramach programu „ARROWS" specjaliści z Centrum Biorobotyki Uniwersytetu Technicznego w Tallinie w Estonii skonstruowali robota przypominającego kształtem i ruchami żółwia wyposażonego w cztery niezależne płetwy i kamerę. Jest on przeznaczony do badania wraków i eksploracji podwodnych jaskiń.

– Urządzenie to porusza się bez mącenia wody i wzbijania z dna mułu, przez co nie maleje widoczność pod wodą i udają się zdjęcia wewnątrz zatopionych kadłubów czy w skalnych zakamarkach – wyjaśnia inżynier Taavi Salumae. – Robot nazywa się U-cat. W ruch wprawiają go cztery płetwy, które mogą się poruszać niezależnie. Umożliwia to robotowi ruch do przodu, do tyłu, w górę, w dół, obracanie się wokół własnej osi, a nawet robienie pod wodą fikołków.

– Roboty biomimetyczne, oparte na pierwowzorach zwierzęcych, są na fali w robotyce. Umożliwiają wnikanie do wnętrza głęboko zatopionych obiektów przez małe otwory, okienka, szczeliny. Naśladowanie natury pod tym względem daje bardzo dobre rezultaty – podkreśla prof. Maarja Kruusmaa, współkonstruktorka estońskiego robota.

Obecnie roboty podwodne są wykorzystywane głównie do prac przemysłowych, montażu, demontażu i dokonywania różnych robót konserwacyjnych w głębinach. Między innymi monitorują rurociągi ułożone na morskim dnie.

Najwięcej takich maszyn pracuje w przemyśle naftowym oraz w siłach zbrojnych. Jednak takie roboty są zbyt duże i zbyt kosztowne, aby używać ich do eksploracji wraków przez archeologów czy płetwonurków amatorów.