Projekt Tauchroboter – ein erster Ausblick

Im Rahmen eines mechatronischen Projekts der Hochschule Bielefeld entwickelt eine Gruppe von Studenten/innen in eigenständiger Produktion einen Tauchroboter. Dieser soll nach Abschluss des Projektes der örtlichen Feuerwehrtauchgruppe zur Nutzung übergeben werden. Die Feuerwehr hat sich schon länger einen Tauchroboter gewünscht, jedoch war die kommerzielle Lösung bisher zu teuer.

Die vier Studenten haben einen persönlichen Bezug zur freiwilligen Feuerwehr und wollen dazu beitragen, den Feuerwehrtauchern ihre Arbeit zu erleichtern. Daher fiel die Auswahl des Projektes auf die Entwicklung eines unterwasserbetriebenen Erkundungsfahrzeuges.  Der Tauchroboter soll das Risiko der Taucher minimieren, indem er Gewässer vorab erkundet und Gefahren, wie z.B. Unterströmung frühzeitig erkennt. Auch soll er die Tauchgruppe bei Einsätzen in großen Suchgebieten unterstützen, um so die Belastung für die Taucher zu reduzieren.

JuBaTec beteiligt sich an dem Projekt durch die Entwicklung eines Akkus für den Tauchroboter. Der Akku ist auf die Maße des Robotergehäuses sowie auf die speziellen Anforderungen zugeschnitten und wird von der Firma JuBaTec produziert.

Vorteile des 24 Ah LiFePo4 12 V – Akkus auf einen Blick

• Benutzerfreundlich & wartungsarm
• Schnell aufladbar & einsatzbereit
• Zyklische Nutzung (mehr als 3000 Zyklen möglich)
• 3 Stunden Betriebszeit bei normaler Nutzung
• Robust und langlebig
• Temperaturbeständig (-20° und +60°)
• Günstig (im Vergleich zu anderen Akkus)
• Sehr effizient

LiFePO4 Akkus sind darüber hinaus umweltfreundlich, da sie keine giftigen Schwermetalle enthalten und recyclebar sind. Die Kapazität der Lithium Batterie kann fast komplett genutzt werden, was bei einem Blei-Akku z. B. nur bis zu 60, maximal 70 % der Fall ist.

Problem & Herausforderungen bei der Durchführung

• Wasserdichtheit
  • Es ist schwierig alle Verbindungen wasserdicht zu bekommen
  • Tiefe von bis zu 25 m gefordert -> 2,5 Bar Außendruck
  • Verbindungen der Gehäuseteile und Kabeldurchführungen sind besonders kritisch
• Verhältnis zwischen Gewicht, Akkukapazität/-Gewicht, Leistung der Antriebe muss passen
  • Alle Systeme des Tauchroboters müssen aufeinander abgestimmt sein, damit der Roboter sich innerhalb der 3 Stunden Betriebszeit mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit fortbewegen kann und nicht zu groß wird.
• Positionsregelung
  • Der Tauchroboter soll seine Ausrichtung im Wasser selbstständig beibehalten, sodass äußere Einwirkungen durch Unterströmungen möglichst ausgeglichen werden kann.
  • Wenn er beispielsweise durch eine Unterströmung um seine Längsachse rotiert, leiten die Motoren eine entsprechende entgegengesetzte Bewegung ein, damit der Tauchroboter stabil seine Ausrichtung beibehält. Das wird durch eine Regelung der Motoren mithilfe von Sensordaten als Feedback erreicht.

Bis der Akku schlussendlich fix eingebaut werden kann, dauert es noch einige Wochen. Wir halten euch auf dem Laufenden.