SUBMARINS

Introducció
Els robots submarins són aquelles màquines que autònomament o per control remot són capaces de fer tasques submergides en un líquid, freqüentment un riu, mar o oceà. Aquesta capacitat que tenen d’aventurar-se en aquest medi els fa molt útils per determinades feines, com ara la realització d’exploracions, cerques, rescats, estudis científics...

Les aplicacions potencials de larobòtica avui en dia es podrien dividir en: 

- Ciència: Facilitació de la generació de mapes del sòl marí; estudi dels esdeveniments oceanogràfics i geotèrmics; mostreig geològic.
- Medi ambient: Monitorització a llarg termini; inspecció d’estructures submarines; recuperació mediambiental; neteja del fons marí.
- Militar: Cerca i eliminació de mines submarines; sensors submarins. 
- Mineria oceànica,industria del petroli: Estudi de l’oceà i avaluació dels recursos; construcció i manteniment d’estructures submarines.
- Altres: Inspecció de vaixells: casc, tancs interns... ; inspecció de plantes nuclears; instal•lació i inspecció de cables de comunicació i energia; passejos turístics sota el mar; cura de piscifactories.


 
 
Entre els Robots submarins podem distingir dos tipus:
- ROV (RemoteOperated Vehicle): Aquests vehicles estan operats remotament. Aquesta característica eleva els costos i fa més limitada la seva utilització, degut a la dependència de l’operador.
Exemple de ROV:


- AUV (Autonomous Underwater Vehicle): Aquests vehicles operen de forma autònoma. Aquesta característica fa molt més necessària alta tecnologia en el seu disseny: excel•lents sensors per a una bonanavegació, fonts d’energia d’alta densitat per més autonomia,... Actualment la majoria d’AUVs no tenen manipuladors, i són pocs els empleats a grans profunditats o sota el gel.
Exemple d'AUV:

 
 
Components
 
A l’hora de dissenyar un robot submarí ens trobem una serie de dificultats inherents al medi en el que ha de navegar. Entre aquestes dificultats podem comptar: la alta dinàmica del medi aquos, lescaracterístiques del soroll en el medi submarí, la carència de punts de referència i les limitacions en les comunicacions dins l’aigua.
Tenint en compte aquesta problemàtica els components dels robots submarins s’han de dissenyar segons les següents característiques:
Exemples (Twin-Burguer, Mitsubishi Underwater Robot system):


Sistemes de control:
 
És el sistema que opera el robot, ja siguiautònom o controlat remotament.
El medi líquid afegeix les següents dificultats respecte a altres robots:
 
- Comportament dinàmic complex: altament no lineal i variant en el temps.
- Incertesa en els coeficients hidrodinàmics. 
- Amb un manipulador és fa necessària una estructura redundant i d’alt ordre.
- Dificultat afegida degut a corrents marines.
- Canvis de centre de gravetat.
- El moviment delmanipulador pot alterar la flotabilitat del robot.
Per superar aquests problemes, tenim diferents tipus de control:
- Control no lineal.
- Control adaptatiu.
- Control amb xarxes neuronals.
- Control difús.

Sensors i navegació:
 
És el sistema que capta les característiques del medi i permet establir el posicionament del robot. Podem dividir els sensors en tres grups:
- Sensors de navegació:Detecten el moviment del robot. 
- Sensors de missió: Detecten l’ambient d’operació (llum, temperatura, etc).
- Sensors de sistema: Serveixen per fer diagnòstics sobre el mateix robot.
Segons la tasca a desenvolupar es requeriran diferents sensors:
- Inspecció: Òptics, rajos x, imatges acústiques, escàner làser.
- Navegació: Sonar Doppler, sonar de sistema inercial, giroscopi.
- Recuperació: Sonar,magnetòmetre, escàner làser, escàner magnètic, escàner químic.
- Construcció: Sensors de proximitat, força i tàctils.
- Dificultat addicional: Detecció de la posició x - y. No existeixen sensors d’aquest tipus. El més aproximat són els mètodes transponedors externs.
Exemples de sonar:
 



Comunicacions: 
Els robots utilitzen el sistema de comunicació, per intercanviar dades amb l’exterior.
Les...