Robot kopiący tunele – nowa era miejskich prac konserwacyjnych
Prace związane z naprawą uszkodzonych rur i kładzeniem kabli na potrzeby internetu szerokopasmowego są częstym zjawiskiem w miejskim krajobrazie. Aby dotrzeć do podziemnych rur i kabli, konieczne jest wykopanie dołów, i choć taka konserwacja infrastruktury jest niezbędna dla zapewnienia wysokiego poziomu życia w miastach, to prace te skutkują blokadą dróg, korkami i wzrostem zanieczyszczeń, przez co miejskie życie bywa stresujące i nieprzyjemne. „Zdaliśmy sobie sprawę z tego, że nie istnieje technologia odwiertu umożliwiająca autonomiczne nawigowanie i wykorzystywanie podziemnej przestrzeni roboczej”, wyjaśnia koordynator projektu BADGER(odnośnik otworzy się w nowym oknie), Carlos Balaguer, profesor z Laboratorium Robotyki(odnośnik otworzy się w nowym oknie) na Uniwersytecie Karola III w Madrycie (Hiszpania). „Oznacza to, że podziemne instalacje lub inspekcje wymagają tworzenia rozległych wykopów na powierzchni, co może powodować duże koszty i zakłócenia”.
Widzenie tunelowe
Twórcy projektu BADGER postarali się rozwiązać ten problem, opracowując inteligentną maszynerię kopiącą tunele, zdolną do przeprowadzania prac nad miejską infrastrukturą przy minimalnych zakłóceniach. Aby to osiągnąć, połączono istniejące technologie tworzenia wykopów bez dołów i mapowania środowiskowego. „Zainspirowała nas kosmiczna technologia robotyczna”, zauważa Balaguer. „W naszej wizji technologia BADGER miałaby autonomicznie nawigować pod powierzchnią ziemi, usuwając glebę i przepychając się przez nią, stosując jednocześnie zaawansowane czujniki, by monitorować swą lokalizację i podejmować decyzje operacyjne”. Sam robot ma strukturę modułową, oferującą wiele stopni autonomii, dzięki którym porusza się podobnie jak dżdżownica. Inteligentny wbudowany i powierzchniowy georadar przenikający podłoże(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wykrywa przeszkody i automatycznie tworzy drogę poruszania się robota. Oznacza to, że robot BADGER jest w stanie autonomicznie omijać liczne przeszkody takie jak kamienie, rury i fundamenty budynków. Po opracowaniu sieci tuneli o małej średnicy robot może wykryć, skontrolować i ocenić stan zakopanej infrastruktury, a także zmapować i zwizualizować podziemną przestrzeń w 3D. Urządzenie wyposażono w solidne wiertła przemysłowe, co oznacza, że naprawę można przeprowadzić pod ziemią.
Sztuczna inteligencja pod ziemią
Projekt z powodzeniem przetestowano w niemieckim Lennestadt oraz w Madrycie. W każdym z tych miast robot pracował w odmiennych warunkach pogodowych i w innym rodzaju gleby. „W obu przypadkach robota zaprogramowano do wydrążenia kilku niewielkich tuneli pod różnymi kątami”, opowiada Balaguer. „Tunele te, mające średnicę zaledwie ok. 225 cm, wystarczą, by przeprowadzić prace konserwacyjne bez konieczności kopania wykopów. Technika ta może znacząco zmniejszyć zanieczyszczenie, hałas, zatory w ruchu drogowym, a tym samym niedogodności odczuwane przez mieszkańców”. Balaguer uważa, że robota BADGER można wykorzystać jako krytyczne narzędzie wsparcia dla usługodawców pracujących na powierzchni ziemi. „Konsola sterująca komunikuje się z podziemnym robotem poprzez okablowanie lub bezprzewodowo, wykorzystując nadajniki zamontowane w tunelu", dodaje. „Liczne dane zgromadzone podczas prac podziemnych oznaczają, że robot może stale ulepszać swe zdolności percepcyjne i kognitywne. Dane te można też przechowywać i analizować, aby umożliwić sprawne planowanie offline, zdalne monitorowanie online i kontrolowanie przebiegu całej operacji”. Obecnie zespół projektu BADGER ocenia potencjalne nowe zastosowania dla robota BADGER, współpracując przy tym z kilkoma firmami. Zastosowania te obejmują charakterystykę horyzontalną pola naftowego, eksplorację pola na potrzeby energii geotermalnej, a nawet akcje ratunkowe w przypadku katastrof i klęsk żywiołowych.
