Praktische Helfer: Elektrische Unterwasserwerkzeuge und Manipulatoren

Bildnachweis: Reach Robotics

Unterwasserfahrzeuge spielen eine entscheidende Rolle in der maritimen Betriebsführung. Sie unterstützen zahlreiche Branchen, erreichen selbst unter extremen Bedingungen entlegene Gebiete und minimieren das Risiko für die Arbeiter. Sie fungieren als Ersatz für uns Menschen und können dort, wo wir nicht präsent sein können, über längere Zeiträume eingesetzt werden, als es vielen Menschen möglich wäre. Doch die Fähigkeiten von Unterwassersystemen gehen weit über reine Beobachtung hinaus – im wahrsten Sinne des Wortes. Werkzeuge und Manipulatoren erweitern die Einsatzmöglichkeiten der Fahrzeuge und ermöglichen ihnen die Durchführung vielfältiger Unterwasseraufgaben.

Neue Tiefen erreichen

„Einer der wichtigsten Trends, die wir beobachten, ist die wachsende Erwartung, dass Inspektionsfahrzeuge auch in der Lage sein sollten, aktiv einzugreifen“, erklärte Nigel Steven, Leiter des Vertriebs bei Reach Robotics. „Die Bediener geben sich nicht mehr damit zufrieden, ein Problem nur zu beobachten. Sie wollen Objekte bergen, Geräte bedienen, Proben entnehmen und Aufgaben erledigen, ohne größere und teurere Systeme einsetzen zu müssen.“

Daher besteht in verschiedenen Sektoren – von Verteidigung und Offshore-Energie bis hin zu kommerziellen Inspektionen, Forschung und Umweltüberwachung – eine wachsende Nachfrage nach Manipulatoren, die leicht, einfach zu integrieren und auf die spezifischen Bedürfnisse eines Projekts zugeschnitten sind.

Reach Robotics entwickelt elektrische Manipulatoren für ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROVs), die es Anwendern ermöglichen, präzise Unterwassereinsätze durchzuführen. Das Produktportfolio des Unternehmens reicht von kompakten Systemen für kleinere Inspektions-ROVs bis hin zu Manipulatoren mit sieben Funktionen für anspruchsvollere Unterwasserprojekte.

Steven erinnerte sich daran, dass die Bediener während einer kürzlich durchgeführten Inspektions-, Wartungs- und Reparaturkampagne zwei Reach X Fünf-Funktions-Manipulatoren an einem Inspektions-ROV einsetzten, um über die reine Sichtprüfung hinauszugehen und direkt mit den Anlagen zu interagieren. „Die Manipulatoren wurden verwendet, um Korrosionsüberwachungssonden zu platzieren, Meeresbewuchs zu entfernen, um den Zugang für die Inspektion zu ermöglichen, und kleine Unterwasserkomponenten zu handhaben. Dadurch konnten Zustandsbewertungsarbeiten abgeschlossen werden, ohne ein größeres Interventionssystem mobilisieren zu müssen.“

„Für uns spiegelt dieses Projekt einen umfassenderen Branchenwandel wider“, fügte er hinzu. „Anwender setzen zunehmend auf die Durchführung praktischer Interventionsaufgaben von kompakten ROV-Plattformen aus, um den Mobilisierungsaufwand zu reduzieren und gleichzeitig die operative Effizienz zu erhalten. Das Projekt hat gezeigt, wie elektrische Manipulation die Fähigkeiten von Inspektionsfahrzeugen erweitern kann, ohne die Komplexität, die traditionell mit größeren Interventionssystemen verbunden ist.“

Bildnachweis: Reach Robotics

Bildnachweis: Reach Robotics

„Ich denke, wir befinden uns an einem echten Wendepunkt für die Manipulation unter Wasser“, fügte Rob Dewell, Produktmanager für elektrische Manipulatoren bei Saab UK, hinzu und erkannte damit ebenfalls den Branchenwandel hin zu dieser Fähigkeit.

„Lange Zeit galten elektrische Systeme im Vergleich zu Hydraulik als Kompromiss, doch das hat sich geändert“, erklärte er. „Fortschritte bei der Leistungsdichte, den Steuerungssystemen und der Systemintegration ermöglichen es elektrischen Manipulatoren, die für anspruchsvolle Eingriffe erforderliche Kraft, Präzision und Zuverlässigkeit zu liefern und gleichzeitig den allgemeinen Trend hin zu vollelektrischen und autonomeren Unterwasseroperationen zu unterstützen.“

Saab präsentiert den Seaeye eM1-7 Elektromanipulator (eM1-7), einen elektrischen Manipulatorarm, der speziell für anspruchsvolle Unterwassereinsätze entwickelt wurde. Er vereint hohe Hubkraft mit präziser Steuerung und bietet eine Hubkapazität von bis zu 122 kg bei einer Reichweite von 2 Metern und 454 kg im eingefahrenen Zustand. Seine sechs Freiheitsgrade ermöglichen die nötige Beweglichkeit für komplexe Operationen. Das System ist zudem für Tiefseeumgebungen ausgelegt und bis zu einer Tiefe von 4.000 Metern einsetzbar.

Saabs Seaeye eM1-7 Elektromanipulator. Bildnachweis: Saab

Saabs Seaeye eM1-7 Elektromanipulator. Bildnachweis: Saab

Nauticus Robotics, Inc. bietet mit dem Olympic Arm auch einen elektrischen Arbeitsmanipulator für Unterwasserfahrzeuge (ROVs) an. Seit Kurzem integriert das Unternehmen jedoch elektrische Manipulatoren und autonome Abläufe in seinen ersten Prototyp für autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) und Robotersysteme.

Der in einer Pressemitteilung beschriebene erste Prototyp verfügt über eine modulare Dreigelenkkonfiguration, die als Grundlage für geplante Fünf- und Siebengelenkvarianten dient, welche zunehmend komplexere Unterwassereinsätze ermöglichen. Integriert in die ToolKITT-Software von Nauticus Robotics erkennt der Manipulator selbstständig Arbeitsbereiche, identifiziert Interventionspunkte, gleicht veränderliche Unterwasserbedingungen aus und führt Aufgaben mit reduziertem Bedienereingriff aus.

Die Entwicklungsteams haben mit Funktions- und Lasttests begonnen, wobei das Aquanaut AUV von Nauticus Robotics als erstes Integrationsfahrzeug für zukünftige Felddemonstrationen dient.

Eine elektrische Zukunft

„Besonders spannend ist die Rolle, die diese Technologien bei der Reduzierung menschlicher Eingriffe in Gefahrenbereichen spielen werden“, schwärmte Dewell. „Durch die Kombination fortschrittlicher Manipulationstechniken mit verstärkter Automatisierung und letztendlich KI-gestützten Fähigkeiten können wir die Sicherheit verbessern, Abläufe effizienter gestalten und neue Arbeitsweisen unter Wasser erschließen, die zuvor schlichtweg unmöglich waren.“

Steven stimmte dem zu und fügte hinzu: „Die Unterwasserindustrie entwickelt sich ständig hin zu kleineren, wendigeren Robotersystemen. Da diese Plattformen immer leistungsfähiger werden, gewinnt die elektrische Hochleistungsmanipulation noch mehr an Bedeutung.“