Unterwasser-Roboter 19.04.2024, 19:54 Uhr

Roboterpinguin Quadroin soll mit Hilfe von KI die Meere erkunden

Pinguine sind schnelle und fantastische Schwimmer. Warum also nicht einen Unterwasserroboter nach ihrem Vorbild bauen? Genau das hat die deutsche Firma EvoLogics mit ihrem neuen und verbesserten Quadroin getan. Er sieht nicht nur aus wie ein Pinguin, er ist auch fast so schnell.

Unterwasser-Roboter

EvoLogics, ein in Berlin ansässiger Anbieter von Hightech-Unterwasserrobotik, hat den Roboterpinguin entwickelt.

Foto: Submaris und EvoLogics

Das deutsche Unternehmen EvoLogics hat ein autonomes Unterwasserfahrzeug namens Quadroin AUV entwickelt, dessen Design von einem Pinguin inspiriert ist. AUV steht für Autonomous Underwater Vehicle. Es handelt sich also um ein autonomes Unterwasserfahrzeug, das sich ebenso schnell und wendig unter Wasser bewegen kann. Die Ursprünge des Projekts gehen auf das Jahr 2009 zurück, als EvoLogics für Festo einen Konzeptdemonstrator namens AquaPenguin entwickelte. Dieser erste Entwurf bildete die Grundlage für die Entwicklung des Quadroin. Die erste Version des Quadroin wurde im Mai 2021 der Öffentlichkeit vorgestellt. Jetzt geht das Unternehmen mit der zweiten Version an den Start.

Dem Quadroin auf den Pinguinkörper geschaut

Der Quadroin der zweiten Generation ist 1120 mm lang und wiegt rund 25 kg. Sein Design ist vom Adeliepinguin inspiriert und geht auf Studien von Rudolf Bannasch und Burkhard Baschek, den Gründern von EvoLogics, zurück.

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Der Roboterpinguin wird von vier Elektromotoren angetrieben und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 18,5 km/h. Er kann bis zu 150 Meter tief tauchen. Eine sechsstündige Aufladung seiner Lithium-Ionen-Batterie ermöglicht eine Betriebsdauer von bis zu 10 Stunden bei einer Geschwindigkeit von 7 km/h. Außerdem kann der Roboter bis zu 3 kg zusätzliche Ausrüstung transportieren.

Die erste Version des Quadroin war Teil der Modifiable-Underwater-Mothership-Initiative (MUM) des Helmholtz-Zentrums Hereon, deren Ziel es war, mit Schwärmen von AUVs Daten über Meereswirbel zu sammeln. Gemessen wurden unter anderem Temperatur, Druck, Sauerstoffgehalt, Leitfähigkeit und Fluoreszenz des Wassers in verschiedenen Tiefen. Die zweite Version des Roboterpinguins soll ähnliche Aufgaben übernehmen.

KI hilft bei der Objekterkennung

Der Quadroin ist mit einer Vielzahl von Instrumenten ausgestattet, die vielfältige wissenschaftliche Untersuchungen ermöglichen. Es verfügt über ein Seitensichtsonar zur akustischen Untersuchung des Meeresbodens und zwei Kameras, eine nach vorne und eine nach unten gerichtet. Dimmbare LED-Scheinwerfer sorgen für die richtige Beleuchtung unter Wasser.

Eine von EvoLogics entwickelte künstliche Intelligenz analysiert automatisch die akustischen Daten des Sonars und die optischen Daten der Kameras. So können Objekte wie Schiffswracks identifiziert und Kollisionen vermieden werden. Ein Nortek-Nuleus-1000-Unterwassernavigationspaket hilft dem Roboter zusätzlich, seine Position genau zu bestimmen.

Der Roboterpinguin kann von einem Schiff oder von der Küste aus ins Wasser gelassen werden, um autonom entlang einer vorgegebenen Route zu navigieren und Daten zu sammeln. Nach dem Auftauchen überträgt er die Daten über Wi-Fi oder ein optionales Iridium-Satellitenmodul an eine Basisstation. Dazu fährt er eine bogenförmige Multifunktionsantenne aus. An dieser Antenne sind auch rot-grün blinkende Positionslichter angebracht, die der Bergungsmannschaft das Auffinden des Roboters erleichtern.

Akustisches Navigationssystem für Taucher

Im April 2024 gab EvoLogics bekannt, dass der Quadroin nun mit einem akustischen Navigationssystem für Taucher ausgestattet ist. Dieses System verbessert die kartenbasierte Navigation während Taucheinsätzen und ermöglicht eine effektive Zwei-Wege-Kommunikation zwischen Tauchern und Tauchaufsicht. Es ermöglicht auch das Setzen von Wegpunkten sowohl in der Planungsphase als auch direkt während des Einsatzes.

Das System bietet ähnliche Funktionen wie SMS auf einem Smartphone, ermöglicht den Austausch von Kurznachrichten zwischen Tauchern sowie mit der Oberfläche und erlaubt die Echtzeitüberwachung der Positionen anderer Teammitglieder. Wegpunkte können vor oder sogar während des Einsatzes hinzugefügt werden, um die Koordination zu verbessern und wichtige Funde oder Strukturen für weitere Untersuchungen zu markieren.

EvoLogics plant, diese neue Quadroin-Version im vierten Quartal 2024 in Produktion zu nehmen und anschließend an Kunden auszuliefern. Der Preis wird kommerziellen Kunden auf Anfrage mitgeteilt.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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