أدوات مساعدة عملية: أدوات ومناورات كهربائية تحت الماء

سيليا كونوي • 9 ربيع الأول 1448

حقوق الصورة: ريتش روبوتيكس

تؤدي المركبات تحت الماء دورًا محوريًا في العمليات البحرية، إذ توفر الدعم لقطاعات متعددة، وتصل إلى مواقع نائية رغم الظروف القاسية، وتقلل المخاطر التي يتعرض لها العاملون. فهي بمثابة عيون وآذان بديلة حيث يتعذر علينا التواجد، ولفترات زمنية أطول مما يستطيع كثير من البشر تحمله. ومع ذلك، تتجاوز الأنظمة تحت الماء قدرات الرصد، حرفيًا. فالأدوات والمُعالِجات تُوسّع نطاق قدرات المركبات، مما يسمح لها بأداء مجموعة متنوعة من المهام تحت سطح البحر.

الوصول إلى أعماق جديدة

أوضح نايجل ستيفن، رئيس القسم التجاري في شركة ريتش روبوتيكس: "من أبرز الاتجاهات التي نشهدها هو تزايد التوقعات بأن تكون مركبات التفتيش قادرة أيضاً على التدخل. لم يعد المشغلون يكتفون بمجرد مراقبة المشكلة، بل يرغبون في استعادة الأشياء، والتعامل مع المعدات، وجمع العينات، وإنجاز المهام دون الحاجة إلى أنظمة أكبر وأكثر تكلفة."

وبالتالي، هناك طلب متزايد في قطاعات متعددة - تتراوح من الدفاع والطاقة البحرية إلى التفتيش التجاري والبحث والرصد البيئي - على أجهزة التلاعب خفيفة الوزن وسهلة الدمج ومخصصة لاحتياجات المشروع.

تُطوّر شركة Reach Robotics أذرعًا آلية كهربائية للمركبات التي يتم تشغيلها عن بُعد (ROVs)، مما يُمكّن المشغلين من أداء مهام دقيقة تحت الماء. وتشمل منتجات الشركة أنظمة مدمجة للمركبات الصغيرة المخصصة للتفتيش، وصولًا إلى أذرع آلية ذات سبع وظائف للمشاريع الأكثر تعقيدًا تحت سطح البحر.

تذكر ستيفن أنه خلال حملة تفتيش وصيانة وإصلاح حديثة، استخدم المشغلون زوجًا من أذرع Reach X خماسية الوظائف على مركبة غاطسة تعمل عن بعد من فئة التفتيش، وذلك لتجاوز الفحص البصري وإجراء تفاعل مباشر مع الأصول. "استُخدمت الأذرع لوضع مجسات مراقبة التآكل، وتنظيف الطحالب البحرية لتوفير إمكانية الوصول للتفتيش، والتعامل مع المكونات الصغيرة تحت سطح البحر، مما سمح بإكمال أعمال تقييم الحالة دون الحاجة إلى تعبئة نظام تدخل أكبر."

وأضاف: "بالنسبة لنا، يعكس هذا المشروع تحولاً أوسع نطاقاً في هذا القطاع. يتطلع المشغلون بشكل متزايد إلى تنفيذ مهام التدخل العملية من منصات المركبات الموجهة عن بُعد المدمجة، مما يقلل من متطلبات التعبئة مع الحفاظ على الكفاءة التشغيلية. وقد أظهر المشروع كيف يمكن للتحكم الكهربائي أن يوسع قدرات مركبات التفتيش دون التعقيد المرتبط تقليدياً بأنظمة التدخل الأكبر حجماً."

حقوق الصورة: ريتش روبوتيكس

وأضاف روب ديويل، مدير منتجات المناولة الكهربائية في شركة ساب المملكة المتحدة، معترفاً أيضاً بتحول الصناعة نحو هذه القدرة: "أعتقد أننا في نقطة تحول حقيقية فيما يتعلق بالمناولة تحت سطح البحر".

وأوضح قائلاً: "لطالما نظر الناس إلى الأنظمة الكهربائية على أنها حل وسط مقارنةً بالأنظمة الهيدروليكية، لكن هذا لم يعد صحيحاً. فالتطورات في كثافة الطاقة وأنظمة التحكم وتكامل الأنظمة تعني أن أجهزة التحكم الكهربائية باتت قادرة على توفير القوة والدقة والموثوقية اللازمة لمهام التدخل الصعبة، مع دعمها في الوقت نفسه للتوجه الأوسع نحو العمليات الكهربائية بالكامل والعمليات تحت سطح البحر الأكثر استقلالية."

تفتخر شركة ساب بذراعها الآلية الكهربائية Seaeye eM1-7، المصممة خصيصًا لمهام التدخل تحت الماء الصعبة. تجمع هذه الذراع بين قدرة رفع عالية وتحكم دقيق، حيث تصل قدرتها على الرفع إلى 122 كجم عند مدى مترين، و454 كجم عند طيها، بينما توفر درجات حريتها الست المرونة اللازمة للعمليات المعقدة. كما صُمم النظام للعمل في أعماق البحار، حيث يصل عمقه إلى 4000 متر.

ذراع ساب الكهربائية Seaeye eM1-7. حقوق الصورة: ساب

تمتلك شركة نوتيكوس روبوتيكس أيضًا ذراعًا كهربائيًا تحت الماء مصممًا خصيصًا لتطبيقات المركبات الموجهة عن بُعد (ROV): الذراع الأولمبية. لكن في الآونة الأخيرة، بدأت الشركة بدمج الأذرع الكهربائية والعمليات المستقلة في أول نموذج أولي لها، والذي تم بناؤه خصيصًا للمركبات الآلية تحت الماء (AUVs) والأنظمة الروبوتية.

يتميز النموذج الأولي، الذي وُصف في بيان صحفي، بتصميم معياري ثلاثي المفاصل، يُشكل أساسًا لنماذج مستقبلية بخمسة وسبعة مفاصل، قادرة على دعم عمليات تحت الماء بالغة التعقيد. وبفضل تكامله مع برنامج ToolKITT من شركة Nauticus Robotics، سيتعرف الذراع الآلي تلقائيًا على مواقع العمل، ويحدد نقاط التدخل، ويتكيف مع تغيرات الظروف تحت الماء، وينفذ المهام بأقل تدخل من المشغل.

بدأت فرق التطوير باختبارات الوظائف والحمل، حيث تعمل مركبة Aquanaut AUV التابعة لشركة Nauticus Robotics كمركبة التكامل الأولية للعروض الميدانية المستقبلية.

مستقبل كهربائي

أعرب ديويل عن حماسه قائلاً: "إنّ الأمر المثير للاهتمام بشكل خاص هو الدور الذي ستلعبه هذه التقنيات في تقليل التدخل البشري في البيئات الخطرة. فمن خلال الجمع بين التحكم المتقدم والأتمتة الأكبر، وفي نهاية المطاف، القدرات المدعومة بالذكاء الاصطناعي، يمكننا تحسين السلامة، وجعل العمليات أكثر كفاءة، وفتح آفاق جديدة للعمل تحت الماء لم تكن ممكنة من قبل."

وافق ستيفن على ذلك، مضيفًا: "تستمر صناعة ما تحت سطح البحر في التطور نحو أنظمة روبوتية أصغر حجمًا وأكثر مرونة. ومع ازدياد قدرة هذه المنصات، يصبح دور المعالجة الكهربائية عالية الأداء أكثر أهمية".