Nadciąga rewolucja. Polacy stworzyli pierwsze takie urządzenie na świecie

Zaczęło się w garażu... Wróć! Zaczęło się na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Grupa studentów postanowiła stworzyć małego robota podwodnego do inspekcji elektrowni wodnych, tam czy zapór.

- Pracowaliśmy nad tym, nie mając dużego doświadczenia w tej gałęzi robotyki, co zaowocowało "świeżym" spojrzeniem. Nie sugerowaliśmy się konstrukcją rozwiązań wówczas dostępnych. Opracowaliśmy kilka rozwiązań, które później okazały się unikalne - mówi Wirtualnej Polsce Sebastian Olędzki, konstruktor i prezes Bisonte.

- Po porównaniu z rozwiązaniami dostępnymi na rynku, okazało się, że wymyśliliśmy coś bardzo wartościowego, co trzeba skomercjalizować na szerszą skalę, a nie tylko jako pojedynczy projekt. Jest to jedyne takie rozwiązanie na świecie, co potwierdzają uzyskane przez nas patenty w USA i Polsce. - dodaje nasz rozmówca.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

W pracach nad dronem pomogło wsparcie z Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój w wysokości 6 032 725,99 zł (w tym 4 423 082,11 zł dofinansowania z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego).

Mały, wielki dron

O "Wiatce", jak pierwotnie roboczo nazywał się podwodny dron z AGH, szybko zrobiło się głośno. W 2017 roku najpierw wygrała konkurs Student-Wynalazca, potem zdobyła złoty medal z wyróżnieniem na Międzynarodowej Wystawie Wynalazków w Genewie i złoty medal Międzynarodowej Warszawskiej Wystawy Wynalazków.

Na czym polega fenomen podwodnego drona z Krakowa? Autorskie, opatentowane rozwiązania i wykorzystanie nowoczesnych technologii dały konstruktorom przewagę nad konkurencją.

W zasadzie stworzyli oni nową klasę ROV-ów (z ang. remotely operated underwater vehicle - zdalnie sterowany pojazd podwodny). Ten od Bisonte przede wszystkim ma imponujący udźwig przy niewielkich rozmiarach (1,6 m długości, 1 szerokości, 63 cm wysokości) i jest relatywnie tani w użyciu.

- Nasze roboty mają najlepszy na świecie stosunek ładowności do masy własnej. Do tej pory, żeby podnieść stukilogramowy odważnik z dna, musieliśmy wykorzystać dwu-, trzytonowego robota podwodnego. Nasz robot jest w stanie to zrobić, ważąc 200 kg i jednocześnie przenosząc swój własny potężny akumulator. Dzięki niemu nie wymaga zasilania z pokładu jednostki pływającej czy z brzegu - tłumaczy Olędzki.

- To sprawia, że logistyka jest dużo łatwiejsza, a koszty dużo niższe. Koszty operowania statkiem, z którego można spławiać takiego dużego robota podwodnego, to ok. 70 tys. euro na dobę. Wykorzystanie naszego robota pozwala obniżyć ten koszt o połowę. To dla każdego przedsięwzięcia morskiego gigantyczna różnica - dodaje nasz rozmówca.

Kosmiczna technologia

Udało się to osiągnąć dzięki innowacyjnej budowie robota. - Zamiast mieć puszkę ze stali, tytanu czy kompozytu, mamy elastyczne kadłuby o grubości ścianki około półtora milimetra, które nie muszą wytrzymać ciśnienia wody, ponieważ wypełniamy je gazem o ciśnieniu równym temu na zewnątrz - tłumaczy Olędzki.

- Nad tym ciśnieniem czuwa komputer pokładowy, reguluje je bardzo precyzyjnie. Dzięki temu kompletnie rezygnujemy z najcięższych i jednych z najtrudniejszych do wykonania elementów, jednocześnie otrzymując bardzo lekką konstrukcję - dodaje.

To nie wszystko, bo do elastycznego kadłuba dołożono zmienną geometrię robota. - Segmenty kadłubów wydłużają się i skracają i co za tym idzie, zmienia się ich wyporność i to w bardzo dużym zakresie. Zużywając mało energii, jesteśmy w stanie regulować wyporność. Przy zachowaniu stałej masy robota, tę różnicę możemy wykorzystać do podnoszenia ładunku - wyjaśnia nasz rozmówca.

Jednym z elementów wykorzystywanych w dronie Bisonte NIX są napędy produkowane przez firmę Maxon Motor - tę samą, która odpowiada za wyposażanie łazików marsjańskich. Drony od Bisonte są energooszczędne i mogą pracować w trybie akumulatorowym, co jest rzadkością na rynku.

Są wyposażone w siedmiofunkcyjne ramię manipulatora, ultradźwiękowy miernik grubości, kamerę akustyczną i szeroką gamę elektronarzędzi jak szlifierka czy szczotka. Uwagę zwraca rozbudowany system wizyjny sześciu kamer 4K, podczas gdy inni producenci oferują jedną kamerę full HD. Atutem jest również modułowość, która pozwala użytkownikowi dostosować robota do nieprzewidzianych okoliczności.

Ponadto dron nie powoduje wzburzania osadów przydennych. Takie rozwiązanie jest idealne do prac poszukiwawczych i inspekcyjnych, gdzie najistotniejsze są widoczność i brak ingerencji w obserwowane struktury.

ROV-y stosuje się przy pracach w portach, na platformach wiertniczych, przy tamach, zaporach i kadłubach statków, w morskich farmach wiatrowych, elektrowniach wodnych, przy kablach i rurociągach podwodnych. Wszędzie pod wodą.

Dron od Bisonte może wykonać niemalże wszystkie znane dziś zadania podwodne. Np. oczyścić teren pod budowę morskiej farmy wiatrowej z pozostałości po II wojnie światowej albo dokonać inspekcji i konserwacji "ścianki Larsena" w porcie. Chodzi o to, by docelowo zastąpić nim nurków w najbardziej niebezpiecznych pracach.

- Na tym rynku klient ma wybór między dwoma rodzajami rozwiązań. Lekkie roboty, powiedzmy do 200 kg, nie mają wystarczających możliwości do zastąpienia nurków. Prace inspekcyjne w portach, sprawdzenie korozji i ultradźwiękowe badanie grubości stali wymagają oczyszczenia takiej ścianki, co wymaga użycia siły i elastyczności. Małe roboty są jednostkami czysto inspekcyjnymi - "kamerami na kablu" - tłumaczy Olędzki.

- Z kolei jednostki duże, od dwóch do siedmiu ton, które byłyby w stanie takie prace wykonać, są za drogie, za ciężkie i za duże, by używać ich w porcie. I tutaj wchodzi nasze rozwiązanie - mówi prezes Bisonte.

Pokaz w Dubaju

Drony NIX są przewidziane na rynek usług płytkowodnych. Mogą pracować na głębokości do 300 m, ale Bisonte ma rozwiązania, by zwiększyć zasięg do kilometra. A w następnych latach będzie pracować nad tym, by sięgnąć jeszcze głębiej.

W październiku ubiegłego roku, w Zalewie "Koparki" w Jaworznie, przeprowadzono pierwszy udany test w pełni funkcjonalnego drona NIX 300. Stąd już tylko krok od wejścia na rynek.

- Jesteśmy w trakcie komercjalizacji. Właśnie wprowadzamy roboty na rynek. Prowadzimy rozmowy z kilkoma zainteresowanymi podmiotami - klientami, partnerami i inwestorami. W październiku tego roku nasze roboty będą prezentowane w Dubaju na jednych z największych targów technologicznych na świecie - GITEX - zdradza Olędzki.

- Tam planujemy też premierę pierwszego dużego niezależnego akcesorium, ale na razie nie chcę zdradzić szczegółów. Ponadto, w przyszłym roku planujemy rynkową premierę większych "braci" naszego drona przeznaczonych do najcięższych operacji podwodnych - dodaje nasz rozmówca.

Drony od Bisonte skierowane są od odbiorców przemysłowych. Szacowana cena drona z akcesoriami to 0,5-1 mln dolarów. Ale chętni ustawiają się w kolejce, bo wynalazek Bisonte może zrewolucjonizować potężną gałąź gospodarki.