Rok temu, w wyniku eksplozji na pokładzie platformy wiertniczej ropy naftowej Deepwater Horizon w Zatoce Meksykańskiej zginęło 11 pracowników, zaś sama platforma została zatopiona. To był początek największego wycieku ropy w historii Ameryki. Rządowi naukowcy oszacowali, że do morza wyciekło w sumie 780 000 m3 - zanim specjaliści z BP zatamowali wyciek we wrześniu 2010 roku.
Skala wycieku mogła być znacznie większa, gdyby nie pomoc wyrafinowanych, zdalnie sterowanych pojazdów podwodnych (Remotly Operated Vehicles - ROV) - wielotonowych robotów wielkości samochodu, zaprojektowanych do zastępowania ludzi podczas operacji przeprowadzanych na dużych głębokościach lub zbyt ryzykowanych dla nurków. "Kiedy cały świat patrzył na przekazy wideo z pracy tych robotów nad naprawą uszkodzonej platformy, ludzie zrozumieli, że takie roboty są nie tylko wygodne, ale niezwykle istotne" - powiedział Tyler Schilling, prezes i dyrektor generalny firmy Schilling Robotics, która wyprodukowała cztery roboty ROV i manipulatory do wszystkich tego typu urządzeń używanych na Deepwater Horizon.
Wyciek w Zatoce Meksykańskiej był jak do tej pory największym testem technologii podwodnej robotyki, testem który podzielił ekspertów robotyki w ocenie co do innowacji technologicznych jakie są niezbędne do stworzenia nowej generacji robotów ROV. Podczas gdy niektórzy eksperci twierdzą, że roboty podwodne są zaawansowane do tego stopnia, do jakiego potrzebują obsługujący je operatorzy, to inni są zdania, że stosowane technologie, choć niezawodne, to jednak są dalekie od ideału. Przewiduje się, że ilość operacji głębionych związanych z rozbudową platform wiertniczych będzie rosła, co w połączeniu ze zwiększaniem się głębokości na jakiej wydobywa się ropę i zwiększeniem częstotliwości prac serwisowych i testów bezpieczeństwa - co przewidują nowe amerykańskie ustawy rządowe - musi spowodować poprawę funkcjonalności, wydajności i niezawodności robotów ROV.
 |
| Robot podwodny pracujący przy platformie Deepwater Horizon |
Operatorzy robotów ROV zazwyczaj mają jednocześnie do dyspozycji jeden lub dwa roboty - do rutynowych oględzin, ale czasami używają aż sześciu sztuk - do testowania i montażu urządzeń podwodnych. Podczas wycieku na Deepwater Horizon, aby ograniczyć gejzer ropy naftowej mający swój początek 1500 m pod powierzchnią morza, BP wdrożyło bezprecedensową operację, w której uczestniczyło 16 pojazdów ROV, pilotowanych ze statku za pomocą masywnych przewodów elektryczno-optycznych. BP twierdzi, że pracę robotów oglądało na żywo ponad 4 miliony ludzi. Zatamowanie wycieku zajęło inżynierom prawie 6 miesięcy, jednak eksperci zgodnie twierdzą, że nie jest to wina robotów - nawet lepsze technologie nie byłyby w stanie zapobiec katastrofie czy przyśpieszyć akcję naprawczą.
"Pojazdy ROV nie były czynnikiem ograniczającym w całym wymiarze prac prowadzonych w celu powstrzymania wycieku" - powiedział Drew Michel, prezydent organizacji Marine Technology Society, który przepracował 44 lata w przemyśle robotyki podwodnej. "Przez ostatnie 20 lat, możliwości robotów podwodnych wyprzedzały realne potrzeby. Stanowią one narzędzie pomagające ludziom rozwiązywać problemy związane z operacjami podwodnymi, przeprowadzanymi na dużych głębokościach. Podczas wycieku w Zatoce, taki właśnie problem się pojawił."
Część inżynierów uważa, że technologia ROV wymaga innowacji jako odpowiedź na coraz większe zapotrzebowanie budowy i obsługi podwodnych instalacji. Po wycieku, rząd amerykański zakazał podwodnych wierceń na terenie Zatoki Meksykańskiej, potem jednak zezwolił na ograniczone działania - przemysł wydobywczy powoli zaczął rosnąć. Obecna sytuacja to jednak tylko "czkawka", po której prace podwodne ruszą w pełnym wymiarze - przekonuje Julio Guerrero, założyciel i główny naukowiec Cambridge Research and Technology - firmy konsultingowej działającej w przemyśle ropy naftowej. Operatorzy ROV będą musieli przestrzegać nowych zasad bezpieczeństwa, które będą wymagać więcej od samych robotów. "Nowe, bardziej restrykcyjne prawo ma sprawić, że dokonywanie podwodnych odwiertów ropy naftowej - w celu jej poszukiwania lub wydobycia, zmusi firmy do wykonywania potrzebnych operacji w sposób bardziej ostrożny i skrupulatny - a to przełoży się na większe wymagania, jakim będą musiały sprostać roboty podwodne."
Schilling zgadza się, że głębsze, większe i lepiej regulowane operacje będą wymagały od robotów ROV wykonywania pewnych zadań szybciej. Ale problemem nie jest to, że obecne roboty wykonują operacje niewłaściwie, ale fakt, iż koszty ich eksploatacji wzrosną. Taka sytuacja jest zauważalna już teraz. Kilku jego klientów powiedziało mu, że praca tylko jednego stanowiska operatorskiego, które zazwyczaj obsługuje dwa roboty ROV, kosztuje ich 9 dolarów na sekundę. "Jeśli schodzisz pod wodę coraz głębiej, potrzebujesz większych i bardziej skomplikowanych maszyn, a to oznacza więcej pracy poświęconej na ich obsługę. To powoduje wzrost cen" - wyjaśnił Schilling. "Przez ostatnie 10 lat koszty korzystania z robotów ROV wzrosły pięciokrotnie."
 |
| Robot podwodny pracujący przy platformie Deepwater Horizon |
Według Schillinga rozwiązaniem może być rozwój oprogramowania robotów podwodnych do tego stopnia, aby mogły one wykonywać pewne operacje w sposób autonomiczny, a nie z pomocą operatora, tak jak to ma miejsce teraz. Automatyzacja pozwoli zmniejszyć liczbę błędów pilota oraz oszczędzić czas i pieniądze przeznaczone na obsługę robotów.
Automatyzacja robotów mogłaby polegać na automatycznym pozycjonowaniu się robotów pod wodą, na dowolnej głębokości powyżej dna morskiego, przy użyciu podstawowych ultrakrótkich systemu pozycjonowania. System taki wysyła impulsy akustyczne między transponderem umieszczonym w robocie ROV i urządzeniem nadawczo - odbiorczym zainstalowanym na instalacji podwodnej lub na dnie morza i działa na zasadzie podobnej do zwykłego systemu GPS, z tą różnicą, że zamiast używania częstotliwości radiowych, stosuje się fale akustyczne. Taką technologię ma już w swojej ofercie firma Schilling.
Kolejną odsłoną automatyzacji ROV jest technologia zwana "kołek w dziurze" (ang. peg in hole), w której robot wykorzystuje dane pobierane z kamer wideo do autonomicznej kontroli ramion manipulacyjnych.
Nowe regulacje rządowe dotyczące wiercenia przybrzeżnego wymagają od operatorów platformy częstszych testów sprawności i stanu instalacji podwodnych. Więcej testów to, według Schillinga więcej okazji do popełnienia błędu i potencjalnie więcej straconego czasu i pieniędzy. Dzięki automatyzacji oprogramowania, czas operacji wykonywanych z użyciem ROV zajmie znacznie mniej czasu niż wykonanie tych samych operacji zdalnie przez operatora, a co najważniejsze zautomatyzowane procedury są bezpieczniejsze i bardziej niezawodne niż praca operatora.
 |
 |
| Roboty podwodne przy pracy | |
Z kolei Michel jest zdania, iż taka automatyzacja robotów rzeczywiście spowoduje oszczędność czasu, ale w rzeczywistości takie rozwiązania nie są bardzo potrzebne. "Każda ważna operacja będzie wymagała najlepszego operatora, który jest w stanie wykonać trudne zadania w sposób efektywny i bezpieczny" - powiedział Michael. "Jest różnica między 'chcieć' a 'potrzebować'. Chciałbym jeździć Ferrari, ale w zupełności wystarcza mi Chevy". Wielu operatorów ROV, chciałoby mieć sprzężenie zwrotne siły (force feedback - symulacja fizycznego odczuwania dotyku w wirtualnej rzeczywistości) i czujniki taktyczne na robocie, ale takie rozwiązania traktuje się jako luksusowe i zbędne - takie, na które nie warto wydawać dodatkowych pieniędzy."
Schilling jest jednak przekonany, że nowe narzędzia automatyzacji poprawią dokładność i czas niezbędny do wykonania operacji, co stanowi atrakcyjną zachętę dla firm naftowych, które chcą oszczędzić pieniądze i skrupulatnie przestrzegać przepisów. Jego celem nie jest budowa Ferrari wśród robotów ROV, coś w rodzaju "porządnej" wersji Toyoty Prius. W rzeczywistości, Schilling czerpie swoje inspiracje z automatyzacji wprowadzanych z powodzeniem w przemyśle samochodowym, takich jak tempomat sterowany radarem, ostrzeżenia przed niezamierzoną zmianą pasa ruchu czy systemy automatycznego parkowania. Niektóre z takich automatycznych umiejętności mogłyby się okazać dla robotów podwodnych bardzo przydatne.