Danske ingeniørstuderende hædret i USA for autonom polarbåd
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Danske ingeniørstuderende hædret i USA for autonom polarbåd

Testen af den autonome robotbåd fandt sted i januar i Grønland, hvor den samtidig høstede måledata i tre bugter og en større fjord nordvest for Nuuk. Illustration: AU

Det var med lige dele begejstring og forundring, at Alexander Fürsterling, Simon Sejer Pedersen, Mathias Skovby og Lasse Vesterled i sidste uge blev kaldt op på podiet og overrakt publikumsprisen under Engineering Impact Award ved National Instruments’ konference NI Week i Texas. Samtidig blev det til en flot andenplads i ‘student design competition’.

De fire studerende fra Ingeniørhøjskolen ved Aarhus Universitet vandt prisen for det autonome katamaranfartøj ARCAB, som de over tre måneder har udviklet i et mekatronik-forløb på ingeniørstudiet, og som for længst har stået sin prøve ved en testsejlads i Grønland. Her navigerede den i januar rundt på egen hånd i bl.a. Kobbefjorden sydøst for Nuuk og indsamlede måledata for vanddybde, havstrømme og saltindhold i vandet.

»Vi ville gerne have vundet ‘student design competition’, men det batter alligevel mere, når der kommer en mand hen fra Mazda og uopfordret siger: ‘Jeg har stemt på jer’. Og når man vinder over Mazda, Volvo og Samsung, så føles det meget overvældende,« siger Simon Sejer Pedersen, diplomingeniørstuderende ved AU og tilføjer:

»Det kan man også se på videoen fra prisoverrækkelsen: Vi bruger lige fem sekunder på at tænke: ‘Er det en joke, det her, for har I set, hvad de andre har lavet?’«

Letter forskernes arbejde

Båden, der er på størrelse med en europapalle, er designet til at lette arbejdet for forskere fra Arctic Research Center ved Aarhus Universitet, når de indsamler data i det iskolde vand i de grønlandske farvande. Hidtil har de måttet leje en motorbåd, hyre en bådfører og hænge ud over rælingen med måleinstrumenter i timevis, mens de nu kan forprogrammere en rute og sende ARCAB af sted.

»Ideen er, at forskeren kan smide ARCAB i vandet og sende den ud og fange data ud fra den rute, der er specificeret. Og så kan han selv lave noget andet i mellemtiden og bruge sin tid i Grønland mere effektivt,« siger Simon Sejer Pedersen.

Samtidig giver fartøjet mulighed for at opsamle data tæt på gletsjere og større isbjerge, hvor der er en sikkerhedsafstand for mennesker på 2 km pga. risikoen for brud, eller at isbjerget vender sig. Dermed kan man komme tættere på end hidtil uden at risikere menneskeliv.

1: Ekstra mulighed for montering af udstyr til måling af saltindhold og vandtemperatur. 2: Luger til vandtætte skrog, hvori motorer, ESC, sikringer og batterier er placeret. 3: Håndtag. 4: GPS-antenner. Den store er til måleinstrumentet RiverSurveyor M9, den mindre er til fartøjets positionering. 5: RiverSurveyor M9 er placeret, så måleenheden stikker 10 cm ned i vandet. 6: Styringsboks – se næste billede. Foran RiverSurveyor M9 er lidaren placeret inde i et gennemsigtigt rør. På toppen af lidaren sidder et rødt blinklys. Illustration: AU

Data fra målingerne bruges til at estimere smelterater fra isen, carbonindhold og algevækst i vandet samt vegetationen på bunden – og målet er at forbedre de eksisterende klimamodeller og blive klogere på, hvordan ændringer i de arktiske områder – tilbagegangen i is – har indvirkning i de ændringer, man ser globalt.

»Vi havde fået at vide, at båden mest skulle bruges om sommeren, fordi der var meget færre isbjerge, og så ville det være meget nemmere at lave målingerne. Men da de så tog til Grønland i januar for at teste den, måtte de lede i mange timer, før de endelig fandt et isbjerg. Normalt ville vandet være fyldt med isbjerge,« fortæller Simon Sejer Pedersen.

For at undgå sammenstød med isbjerge, bøjer eller andre både, er ARCAB udstyret med en lidar, der giver bådens styresystem besked om sejladsforhindringen, så det automatisk lægger ruten om og sejler udenom.

Programmerer waypoints

De to glasfiberskrog er ellers konstrueret til at kunne tåle et sammenstød. ‘Hjernen’ er en myRIO fra National Instruments, der er kodet ved hjælp af NI LabView. En GPS fortæller den, hvor den er, og hvilken kurs den har.

»I autonom mode oploader man en rute med GPS-waypoints ved at bruge en drone-software, der hedder ArduPilot, hvor man laver sin egen rute, og så finder ARCAB ud af, hvilken kurs den skal have for at komme derhen, og så regulerer den styringen på de to motorer,« forklarer Simon Sejer Pedersen.

Båden er bestykket med en børsteløs DC-motor i hvert skrog, som er styret via en standard ESC-controller ved hjælp af PWM-signaler.

Et kig ind i styreboksen: 1: Forbindelsesrør til venstre skrog. 2: Forbindelsesrør til højre skrog. 3: myRIO. 4: Nød-positionssender. 5: DC-DC converter 12V. 6: Ledninger fra venstre skrog. 7. Ledninger fra GPS-antenne. 8. Ledninger fra højre skrog. 9: RC-receiver. 10: RC receiver antenner. 11. Strømkabel til myRIO 12V 12: USB-forbindelse til router. 13: 5 GHz wifi router antenner. 14: DC-DC converter til router 19V. 15: Printplade Illustration: AU

Det er dog også muligt at slå over i manuel mode og styre fartøjet med en fjernbetjening, der har en rækkevidde på 2 km. Det gør det muligt at afbryde missionen og styre den tilbage eller at foretage manuelt styrede missioner.

De to skrog er designet til at have så stor dybgang som muligt i forhold til deres lasteevne, og den relativt brede konstruktion gør den meget stabil, hvilket har den fordel, at det holder sonaren – en M9 River surveyor – så oprejst som muligt, hvorved de indsamlede data bliver så valide som muligt.

Inspireret af SpaceX

Det var SpaceX’ vellykkede landing af to raketter på en flydende platform, der inspirerede de fire ingeniørstuderende, da de som et projekt på valgfaget Mekatronik, der kombinerer mekanik og elektronik, skulle bygge en robot.

»Vores lærer, Claus Melvad, mener, at det er den bedste måde komme hele pensum rundt. Kravet var, at det skulle være autonomi i det. Og da han havde hørt om vores første idé om at lave en universel platform til at transportere ting, satte han os i forbindelse med en forsker på Arctic Research Center, som godt kunne bruge noget a la det,« siger Simon Sejer Pedersen.

»Det stillede nye krav til batterilevetid, størrelse og om et ophæng, hvor instrumenterne kunne gøres fast. Og projektet gik fra at være en case til at være noget, der faktisk skulle bruges i Grønland.«

De fire diplomingeniørstuderende og deres vejleder ingeniørdocent Claus Melvad ved præmieoverrækkelsen i Texas. Fra ventre: Lasse Vesterled, Simon Sejer Pedersen, Claus Melvad, Mathias Skovby og Alexander Fürsterling. Illustration: National Instruments

Deres håb er nu, at andre vil videreudvikle ARCAB, så den kan bruges til mange andre ting.

»Gennem en publikation på HardwareX har vi valgt at lægge det hele open source for at få andre til at tage vores platform og modificere den, som de har lyst til: Tag den, brug den, kom i gang, det kan kun være en opfordring herfra!,« siger Simon Sejer Pedersen.

Og det er to nye grupper af ingeniørstuderende på Aarhus Universitet allerede i gang med.

ARCAB kan også ses ved IDA Respond Festival 6. juni, hvor den er indstillet til SDG Tech Award.

Beskrivelse af ARCAB

ARCAB testes i Grønland

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

"Her navigerede den i januar rundt på egen hånd i bl.a. Kobbefjorden nordvest for Nuuk og indsamlede måledata for vanddybde, havstrømme og saltindhold i vandet."

Hmm... 'Kobbefjorden nordvest for Nuuk'. Der er noget galt med navigationen eller misvisningen på kompasset eller...

Kobbefjorden ligger som 'et bøjet søm' øst for Nuuk. Det ydre del (tættest på kystlinjen udfor Nuuk) af sømmet har hovedretningen SV-NØ, den indre del NV-SØ, men altså stadigvæk øst for Nuuk. Prøv selv googlemaps.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten