Ashwini Sakharkar

يمكن أن تقلل الروبوتات تحت الماء المبتكرة المزودة بقدرات التنبؤ بالموجات في الوقت الحقيقي بشكل كبير من التكاليف المرتبطة بإنتاج الطاقة المتجددة في البحار، وفقًا لدراسة حديثة.

يدعي الباحثون أن التكنولوجيا الجديدة التي تسمح للروبوتات بالعمل بفعالية في البحار القاسية، يمكن أن تسهل صيانة مزارع الرياح البحرية وتوربينات المد والجزر، مما يجعلها أكثر اقتصادية وسرعة وأمانًا.

في السابق، كان الطابع غير المتوقع للموجات يشكل تحديات للآلات التي تحاول الحفاظ على الاستقرار وتنفيذ المهام الدقيقة، مما أعاق استخدام الروبوتات في خدمة المنصات البحرية. ويؤكد فريق البحث أن نشر الروبوتات الذاتية للتعامل مع مهام الصيانة الروتينية في البحار، يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكاليف توليد الطاقة المتجددة، التي تظل عمومًا أعلى بكثير مقارنة بالوقود الأحفوري.

بالإضافة إلى ذلك، ستعمل هذه الطريقة على تبسيط العمليات، التي تعتمد حاليًا على السفن، والطائرات المروحية، وأنظمة الرفع المعقدة، مع القضاء على الحاجة لوجود أفراد في بيئات خطرة.

طور مهندسو جامعة إدنبرة أدوات حاسوبية وتجريبية متقدمة تمكن الروبوتات الذاتية من الحفاظ على توازنها واستقرارها في بيئة بحرية مضطربة. تم اختبار هذا النظام المبتكر بدقة في حوض الموجات FloWave بالجامعة، باستخدام بيانات موجية حقيقية جمعت من عوامة في بحر الشمال لمحاكاة الظروف البحرية الواقعية التي قد تواجهها الروبوتات.

تُثبت أجهزة استشعار الموجات في قاع المحيط وتقوم بتقييم ارتفاع واتجاه الموجات القادمة، مع التواصل المستمر بهذه المعلومات إلى روبوت قريب. وتتيح هذه القدرة للروبوت غير المأهول توقع الاضطرابات المعقدة القادمة في الماء، مما يمكّنه من مواجهة هذه الاضطرابات بدقة للحفاظ على وضع ثابت.

أظهرت النتائج أن النظام الجديد فعالًا في الحفاظ على استقرار الروبوتات سواء على السطح أو في الأعماق، حيث يتمكن من التعامل مع الاضطرابات المائية بفعالية. ووفقًا للفريق البحثي، فإن هذه التكنولوجيا تكمل أنظمة التحكم التقليدية التي تعمل بشكل تفاعلي، والتي غالبًا ما تعاني من بطء الاستجابة للاضطرابات المتغيرة بسرعة، مما يحد من فعاليتها في البيئات البحرية الصعبة.

قال الدكتور كايل ووكر، الذي طور هذا العمل كجزء من دراسته للدكتوراه في جامعة إدنبرة: “تتمثل إحدى القيود الرئيسية حاليًا في قدرة الروبوتات على إدراك الاضطرابات البيئية والتفاعل معها بفعالية، مما يقيد الاستخدام الحالي للمركبات الصغيرة تحت الماء. من خلال تشكيل توقعات حول الاضطرابات المستقبلية للموجات ودمجها في نظام التحكم، نستطيع توسيع هذا النطاق مع تغيير بسيط أو دون تغيير في أجهزة الروبوت. بالنسبة إلى ترجمة هذه التكنولوجيا في الميدان، فإن هذا يعد فائدة كبيرة ويجعل نظامنا قابلاً للتطبيق على معظم المركبات المتاحة حاليًا في السوق.”

تركز الأبحاث القادمة على تعزيز قدرات الآلات الذاتية لأداء مهام دقيقة، مثل استخدام الأذرع الروبوتية للكشف عن الصدأ وإصلاح المعدات الكهربائية، مع الحفاظ على وضع ثابت في الماء. تبني هذه المبادرة على العمل الأساسي لمشروع ORCA Hub الذي تم الانتهاء منه، والذي قادته جامعة هيريوت وات وجامعة إدنبرة لدفع الانتقال نحو حلول طاقة أكثر خضرة.

أشار الدكتور فرانشيسكو جورجيو – سيركي من كلية الهندسة بجامعة إدنبرة، الذي قاد الدراسة إلى: “أن زيادة استخدام الروبوتات الذاتية للمساعدة في صيانة المنشآت المتجددة البحرية يمكن أن يكون لها تأثير تحويلي في خفض تكلفة إنتاج الطاقة النظيفة. ويمكن أن يساعد تقدم هذه التكنولوجيا أكثر في إحداث تغيير كبير في اعتماد الروبوتات غير المأهولة في البحر وزيادة درجة الأتمتة في القطاع البحري بشكل كبير”.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: TECH EXPLORIST