Морская торговля растет из года в год благодаря глобальному экономическому росту и эффективности судов для перевозки грузов по всему миру
Грузовая категория зависит от конкретного типа судна, хотя около 90% мирового флота относится к одному из четырех основных типов судов, а именно: балкеры, танкеры, контейнеровозы и общие грузовые.
Независимо от категории судна, со временем появляются дефекты
Они могут проявляться в силу ряда факторов, включая механическую перегрузку, ошибки в конструкции, использование нестандартных материалов, неправильная сварка, гидродинамические или механически вызванные вибрации и разрушение покрытия, среди прочего.
Грубо говоря, и независимо от причины, обычно рассматриваются две основные дефектные проблемы: трещины и коррозия. Трещины обычно образуются на пересечениях элементов конструкции или разрывов (включая изменения толщины) из-за концентрации напряжений, хотя они также могут быть связаны с дефектами материала или сварки. Если трещина остается незамеченной и не отремонтированной, она может вырасти до такого размера, что может вызвать внезапный разлом детали. Поэтому необходимо следить за визуальным обнаружением трещин в местах, подверженных высокой концентрации напряжений.
Для обеспечения целостности корпусных конструкций судна периодически реализуются масштабные программы обследования. В настоящее время эти проверки проводятся либо в рамках классификационных исследований, проводимых Классификационным обществом по строгим правилам, обеспечивающим соответствие судна критериям мореходности, либо в соответствии с менее формальными процедурами, предписанными владельцем или оператором судна для проверки соответствия конструкции судна требованиям, обеспечивающим его эксплуатацию.
Чтобы проиллюстрировать масштабность задачи инспекции, можно просто сказать, что полное обследование для проверки состояния всего судна подразумевает проверку - более 600.000 м2 стали.
Общая стоимость одного обследования составляет очень значительную сумму, если учесть подготовку судна, использование помещений верфи, уборку, вентиляцию и организацию доступа. Кроме того, владельцы могут столкнуться со значительными потерями в результате упущенных возможностей в виде заказов, пока судно находится в нерабочем состоянии.
Инспекция инфраструктуры с помощью роботов
- это направление исследований, которое ЕС в последнее время поддерживает в рамках программ FP7 и H2020 (проекты MINOAS, INCASS и ROBINS) и специальных конкурсов, таких как робототехника в прикладных областях.
Что касается подводных платформ, то самые последние методы диагностики сосредоточены на использовании свободно плавающих АUV, оснащенных камерами и гидролокаторами, что свидетельствует об отсутствии необходимости их крепления к конструкции судна для проведения надлежащего визуального осмотра.
Описание AUV
Автономные подводные аппараты (AUV) обладают потенциалом для улучшения эффективности охвата, повышения точности съемки и общего снижения потребности в человеческом вмешательстве. Некоторые АUV, разработанные для осмотра судов, предназначены для крепления и ползания по поверхности корпуса. Lamp Ray - это подводный робот для сканирования корпусов, который предоставляет данные о толщине, форме и состоянии покрытия листа корпуса. Для навигации по необходимым точкам используется акустическая система позиционирования, также известная как система длинных линий (LBL), обеспечивающая автономность.
Аналогичная ситуация складывается и с надводными способами. Что касается не морских роботов, то здесь можно найти несколько гусеничных роботов, способных нести различную аппаратуру для осмотра, хотя летательные аппараты оказались в состоянии быстрее и точнее достигать целевых зон и обеспечивают более широкий обзор проверяемой поверхности.
Поэтому в литературе по робототехнике содержится большое количество подходов, описывающих воздушные устройства для инспектирования различных видов инфраструктуры, что потенциально может быть использовано для судов
Особого упоминания заслуживают методы глубокого изучения, которые используются в сложных задачах распознавания и классификации объектов, включая обнаружение трещин и коррозии. Следует также иметь в виду общие дефектоскопы, основанные на их высокой эффективности обнаружения и полезности в качестве фильтра для уменьшения ложных срабатываний алгоритмов обнаружения, разработанных для конкретных дефектов.
Таким образом, робототехника помогает сэкономить огромные деньги на инспекции судов
В нынешний век компьютеризации и цифровизации естественно ожидать, что роботы займут почетное место в обществе и облегчат жизнь тысячам людей.