Autonoom bootje maakt kapitein overbodig

Behendig vaart het schip langs de boeien. Het lijkt op zoveel andere bootjes, die op het water drijven, maar dit is toch een bijzondere variant. Studenten van de TU Delft ontwikkelden een robotschip, dat geheel zelfstandig vaart. Er komt dus geen kapitein, schipper of stuurman aan te pas. De studenten binden deze week de strijd aan met andere teams tijdens de RoboBoat-wedstrijd in Florida, de Verenigde Staten.

Hindernissen

Varen zonder stuurman is mogelijk, omdat de boot tjokvol technische snufjes zit. Voorop de boot zit een lidar, een laser. Die schiet licht-impulsjes uit die tegen objecten weerkaatsen. Op die manier meet het de tijd en berekent het de afstand. De lidar maakt veertig rondjes per seconde en vuurt dan tweeduizend licht-impulsen af. Zo ontstaat een zogeheten puntenwolk, waardoor je weet waar obstakels zitten. “Die gegevens combineren we met een camera, waardoor je precies ziet wat het is. Zoals een boei, de wal of een ander schip”, zegt student industrieel ontwerpen Timothy Puglia van de TU Delft en teamlid van TridentDelft.

Daarnaast bevat het bootje nog gps en meet het nauwkeurig de versnelling en richting van het schip. “Zo weten we ook wat achter ons ligt. Dat houdt ons systeem allemaal bij. Als je een boei inhaalt, dan weet de boot nog dat die er ligt. Want die informatie kan belangrijk zijn als je later achteruit vaart. Ons systeem onthoudt deze informatie meer dan een half uur”, aldus Puglia.

Dat is nodig ook. Want de vaartuigen moeten tijdens de RoboBoat-wedstrijd verschillende parcours afleggen en hindernissen overwinnen. Zo moet een boot een opening vinden in een cirkel van boeien, een rondje om het middelste exemplaar draaien en dan weer wegvaren.

Extra stabiliteit

Het lastige aan het ontwikkelen van autonome boten is dat alles beweegt. Het water klotst tegen het vaartuig aan, soms vaar je over hoge golven heen. En dan bewegen de boeien en andere objecten ook nog. Hoe zorg je ervoor dat Trident toch weet waar het is? “De lidar voorop zit vast. Als de boot helemaal stil ligt, ziet deze laser alles. Maar bij het varen is er wel beweging, dan zie je soms een boei en een andere keer wat meer van de lucht. Dat is genoeg om alles in beeld te brengen”, zegt de student.

Bovendien ligt de boot heel stabiel in het water vanwege de vorm. De studenten kozen voor een Trimaran, waarbij drie delen in het water zitten. Dit geeft extra stabiliteit. “Daardoor werkt de technologie heel nauwkeurig. Een catamaran, met twee delen in het water, had ook gekund. Maar dan hadden we minder ruimte gehad voor onze computers en accu’s aan boord. Die zitten in het middelste deel. Aan de buitenkanten zitten de motors. Die zijn overigens uitgerust met differential thrust, waardoor de een vooruit kan gaan en de ander achteruit. Zo kan je bijna om je as draaien.”