Robôs que prevêem ondas podem reduzir custos de energia verde

A nova tecnologia que permite aos robôs trabalhar de forma estável em mares turbulentos pode tornar mais barato, mais rápido e mais seguro a manutenção de parques eólicos offshore e turbinas de marés, dizem os investigadores.

Até agora, a natureza imprevisível das ondas – que dificultam a estabilidade das máquinas e a realização de movimentos precisos – limitou a utilização de robôs na manutenção de plataformas offshore.

Robôs não tripulados

Colocar robôs autônomos no mar para realizar manutenção de rotina reduziria o custo de geração de energia renovável, que normalmente é muito mais alto do que o uso de combustíveis fósseis, diz a equipe.

Poderia também simplificar as operações – que atualmente podem envolver navios e helicópteros ou içar equipamento para fora da água – e eliminar a necessidade de as pessoas trabalharem em ambientes perigosos.

Testes de onda

Os engenheiros de Edimburgo desenvolveram novas ferramentas computacionais e experimentais para permitir que robôs autônomos mantenham uma posição estável em meio a ondas irregulares e violentas.

Os pesquisadores testaram seu sistema no tanque de testes FloWave da Universidade, usando dados de ondas capturados por uma bóia no Mar do Norte para imitar os tipos de condições em que os robôs podem trabalhar. O Jornal Internacional de Pesquisa em Robótica.

Dispositivos de detecção de ondas são amarrados ao fundo do mar e medem a direção e a altura das ondas que chegam, retransmitindo as informações em tempo real para um robô que trabalha nas proximidades. Isto permite que a máquina não tripulada previna perturbações futuras complexas na água, neutralizando-as com precisão para manter uma posição estável.

As descobertas indicam que o sistema é compatível com robôs que operam perto da superfície e aqueles que trabalham em maiores profundidades, onde as perturbações ainda podem ser sentidas fortemente.

Tecnologia aprimorada

A nova tecnologia melhora os sistemas de controle convencionais, diz a equipe, que operam de forma corretiva. Estes são propensos a responder lentamente às perturbações do oceano em rápida mudança, tornando-os muito menos confiáveis ​​em ambientes tão perigosos.

“Uma grande limitação no momento é a capacidade dos robôs de perceber e neutralizar eficazmente as perturbações ambientais, o que restringe fundamentalmente o uso atual de pequenos veículos submarinos. Ao formar uma previsão de perturbações futuras das ondas e integrá-la ao sistema de controle, somos capazes de expandir esta faixa com pouca ou nenhuma alteração no hardware do robô.

“Em termos de tradução desta tecnologia para o campo, este é um enorme benefício e torna o nosso sistema aplicável à maioria dos veículos atualmente disponíveis no mercado”, afirma o Dr. Kyle Walker.

Maior automação

Pesquisas futuras visam melhorar a capacidade das máquinas autônomas de realizar tarefas precisas – como usar braços robóticos para detectar ferrugem ou consertar equipamentos elétricos – enquanto mantêm uma posição estável na água.

“Aumentar o uso de robôs autônomos para ajudar a manter instalações renováveis ​​offshore poderia ter um efeito transformador na redução do custo de produção de energia limpa. O avanço desta tecnologia poderia ajudar a provocar uma mudança radical na adoção de robôs não tripulados no mar e aumentar drasticamente o grau de automação no setor offshore”, afirma o Dr. Francesco Giorgio-Serchi.