De utvecklar morgondagens smarta undervattensrobotar

– Framtidens marina robotar kommer att betyda lika mycket för utforskningen av havsdjupen som satelliterna betytt för rymdforskningen. Vårt mål är att utveckla smartare, billigare, uthålligare och mer självständiga undervattensrobotar, säger Ivan Stenius, universitetslektor på KTH, som leder SMaRC.

SMaRC, Swedish Maritime Robotics Centre är en unik forskningsmiljö med uppdrag att utveckla framtidens smarta undervattensrobotar. Siktet är inställt på att farkosterna ska kunna arbeta i okända miljöer under längre tid och med mindre mänsklig assistans än vad dagens robotar har behov av.
– Vi vill åstadkomma den systemförändrande effekt som autonoma system i marina miljöer kan åstadkomma i form av kartläggning av områden som vi aldrig tidigare har kommit åt, säger Ivan Stenius.
Han berättar att dagens undervattensrobotar visserligen är ganska avancerade, fast i robotiktermer är de dock fortfarande relativt enkla.
– De kan klara ett specifikt uppdrag men har begränsad egen intelligens. För att kunna hantera och bearbeta data i realtid krävs olika former av ny teknik och det är här som vår forskning kan bidra till nästa generations farkoster, säger Ivan Stenius.

Vattnet utmanar
Undervattensmiljön ställer speciella krav på teknikutvecklingen.
– Här finns ingen GPS-uppkoppling, du kan inte kommunicera med 5G eller 4G och du kan inte heller ladda roboten på något vettigt sätt under vatten. Dagens robotar har ungefär upp till ett dygns räckvidd. De här utmaningarna är, även jämförda med motsvarande frågeställningar i rymden, extremt svåra att få till. Men undervattensmiljön är en del av själva utmaningen och det vi tycker är extra kul med den här forskningen, säger Ivan Stenius.
Den kanske allra största utmaningen för roboten är att den inte ska gå vilse. Platsigenkänning under vattnet är mycket annorlunda än i konstgjorda miljöer på land. För att roboten ska kunna navigera krävs beslutsstöd som bygger på sonardata.
– Vi har jättefina sonarbilder från robotarna som testats under isen i Antarktis och som vi nu försöker adressera på ett helt nytt sätt i arbetet med att utveckla program för undervattensrobotar, berättar John Folkesson, universitetslektor vid KTH.

Halvtid
Projektet har nyligen avlämnat en halvtidsrapport och utvärdering. En milstolpe i projektet var just expeditionen till Antarktis som gjordes i samarbete med forskare från Göteborg.
– Det unika var att man kunde samla in data som aldrig tidigare har kunnat samlas in, från en plats där människan aldrig tidigare har varit. Det gjordes möjligt av undervattensrobotar som kan ta sig in under polarisen och mäta temperatur och ström, berättar Hans Wicklander, strategichef vid Saab Kockums och styrelseordförande för SMaRC.
Som styrelseordförande är han mycket nöjd med utfallet så här långt.
– SMaRC genererar ny forskning, ny kunskap och även kunniga människor. Våra duktiga doktorander är en viktig del, och till det kommer en stor andel examens- och projektarbetare vilket tydligt visar att vi bygger kunskap, inte bara för oss själva utan för många olika avnämare inom det här viktiga området.

Flera parter
I projektet finns tre industriella parter: Saabkoncernen, Ocean Infinity och FMV.
– I SMaRC kombineras många olika nyttor med teknik. Vi kopplar ihop teknikvetenskap med naturvetenskap och vi kopplar också ihop akademin och industri. Här finns ett antal delprojekt med specialområden där forskarna får pröva sin teknik på farkosterna som integrerar de olika delarna, säger Hans Wicklander.
Ett viktigt område är odling av marina växter, där robotarna till exempel kan utföra dagliga inspektioner och underhåll av produktionsanläggningar. Ett annat område är mätning av fysiska, biologiska och kemiska parametrar för att bedöma havets tillstånd och för att upptäcka både konstgjorda och naturliga variationer.
– Robotarna kan användas som stöd i blå odling men de kan även användas för marin övervakning beroende på vilka kameror och sensorer de utrustas med. Teknikbehovet ser ganska lika ut oavsett vilket nyttoområde det handlar om, fastslår Ivan Stenius.
Projektet pågår fram till 2025 och söker nu ny finansiering för att kunna fortsätta på den inslagna vägen.