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Unterwasserroboter

Fast ebenso geheimnisvoll und sicher genauso interessant wie der Weltraum, ist die Unterwasserwelt. Auch die Weltmeere sind noch immer nicht vollkommen erforscht, vor allem, wenn es um die extremen Tiefen der Ozeane geht. Ohne Kameras, geführt von Unterwasserrobotern, ließe sich vieles nicht entdecken und festhalten.

Forscher des Fraunhofer Instituts entwickeln derzeit ein Robotermodell, das auf den Meeresgrund vorstoßen kann, um zum Beispiel nach Rohstoffen zu suchen. Unbemannte Unterwasserfahrzeuge können im Gegensatz zum Menschen lange und tief tauchen. Ferngesteuerte Tauchroboter werden auch heute schon für Forschungs-, Inspektions- und Wartungsarbeiten genutzt. Probleme machen aber die begrenzte Länge von Kabeln und die genaue Führung durch den Navigator. Die Zukunft wird daher autonomen Robotern gehören. Zwar sind auch heute schon solche autonomen Unterwasservehikel unterwegs, aber sie sind bisher extrem teuer. Die Teams von Fraunhofer arbeiten nun an Modellen, die kleiner, robuster und billiger sind. Außerdem sollen die kleinen U-Boote sich sowohl im klaren als auch in trüben Gewässern zurechtfinden können.

Wichtig für die Erforschung sind die „Augen“ der Unterwasserroboter. Die optische Wahrnehmung basiert auf einer speziellen Belichtungs- und Analysetechnik, die eine Orientierung auch in trübem Wasser ermöglicht. Erst wird der Abstand zum Objekt ermittelt, dann sendet die Kamera einen Laserimpuls aus, der vom Objekt – etwa einer Wand – reflektiert wird. Mikrosekunden, bevor der reflektierte Lichtblitz eintrifft, öffnet sich die Blende der Kamera, die Sensoren fangen die einfallenden Lichtpulse auf. Mit Energie versorgt werden die AUVs (Autonomous Underwater Vehicles) durch die mit Silikon ummantelten, leistungsstarken und zugleich leichten Lithiumbatterien. Ein speziell von Fraunhofer entwickeltes Energiemanagement spart Strom und stellt sicher, dass im Notfall die Daten gesichert werden, bevor dem Roboter die Energie ausgeht und er auftauchen muss. Ein mit allen Raffinessen ausgestatteter zwei Meter langer Prototyp soll noch in diesem Jahr zur Jungfernfahrt starten.

Fotografische Anwendungen 11 / 2010

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