DE102020105384A1 - Modulares Unterwasserfahrzeug mit zueinander ausrichtbaren Modulen - Google Patents

Modulares Unterwasserfahrzeug mit zueinander ausrichtbaren Modulen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Unterwasserfahrzeug (2) zur Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung von Unterwasserstrukturen A, mit zumindest einem Arbeitsmittel (6) zur Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung von Unterwasserstrukturen A, umfassend mehrere miteinander verbundene Module (4), die relativ zueinander ausrichtbar sind, wobei die Module (4) hintereinander angeordnet sind, und das Unterwasserfahrzeug (2) von einer langgestreckten Bewegungskonfiguration in eine U-förmige, C-förmige, spiralförmige und/oder eine ringförmige Arbeitskonfiguration und zurück überführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Unterwasserfahrzeug zur Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung von Unterwasserstrukturen. Derartige Unterwasserfahrzeuge sind unbemannt und werden als ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (remotely operated vehicle, ROV) oder als autonomes Unterwasserfahrzeug (autonomous underwater vehicle, AUV) verwendet.
  • Ein derartiges Unterwasserfahrzeug ist beispielsweise in der WO 2016/055408 A1 gezeigt. Es weist mehrere miteinander verbundene und relativ zueinander ausrichtbare Module auf. Die zueinander ausrichtbaren Module dienen dazu, das Unterwasserfahrzeug unter Wasser vorwärts zu bewegen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Unterwasserfahrzeug so weiterzuentwickeln, dass es die Aufgaben der Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung verbessert durchführen kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Unterwasserfahrzeug eine Mehrzahl von zueinander ausrichtbaren Modulen aufweist, die hintereinander angeordnet sind, wobei das Unterwasserfahrzeug von einer langgestreckten Bewegungskonfiguration in eine u-förmige, c-förmige, spiralförmige und/oder ringförmige Arbeitskonfiguration und zurück überführbar ist. Hierzu sind die Module insbesondere über Verbindungselemente wie Gelenkanordnungen, Kupplungen oder Elastomerelemente beweglich verbunden, wobei zwischen zwei Modulen jeweils zumindest ein Verbindungselement angeordnet ist. Das Wasserfahrzeug weist insbesondere Konfigurationssensoren auf, über die die Ausrichtung der Module zueinander erfassbar ist. Die Ausrichtung der Module zueinander erfolgt hierbei insbesondere durch Motoren, die über die jeweiligen Verbindungselemente wirken und so benachbarte Module relativ zueinander ausrichten, und/oder durch an oder in den jeweiligen Modulen angeordnete Vortriebselemente, durch die die Lage und/oder Bewegungsrichtung der Module im Wasser und somit auch die Ausrichtung der einzelnen Module zueinander beeinflussbar ist. Weiter weist das Unterwasserfahrzeug eine Steuereinheit auf, in der insbesondere Daten der Konfigurationssensoren erfassbar und auswertbar sind und die eingerichtet ist, die Überführung des Wasserfahrzeugs in unterschiedliche Konfigurationen zu bewirken, insbesondere indem die Steuereinheit den Motoren und/oder Vortriebselemente geeigneten Steuersignalen übermittelt. Diese Steuerbefehle können insbesondere in Abhängigkeit von zumindest einem Positionssensor, über den die Position des Unterwasserfahrzeugs relativ zu der zu reinigenden, zu inspizierenden und/oder zu überwachenden Unterwasserstruktur oder absolut bezogen auf die Umgebung bestimmbar ist, bestimmt werden.
  • Ein solches Unterwasserfahrzeug ist der langgestreckten Bewegungskonfiguration sehr manövrierfähig und in der Lage, durch vergleichsweise kleine Durchtritte hindurchtreten, um zu der zu untersuchenden Unterwasserstruktur zu gelangen. In einer u-förmigen, c-förmigen, spiralförmigen und/oder ringförmigen Arbeitskonfiguration kann das Unterwasserfahrzeug die zu untersuchende Unterwasserstruktur teilweise oder auch ganz umfassen. Bevorzugt wird eine Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung der Unterwasserstruktur in dieser Arbeitskonfiguration durchgeführt. Dadurch, dass das Unterwasserfahrzeug die zu untersuchende Unterwasserstruktur teilweise oder gänzlich umfasst, ist das Unterwasserfahrzeug weniger anfällig für Langeänderungen, insbesondere durch Wasserströmungen. Das Unterwasserfahrzeug kann an der zu untersuchenden Unterwasserstruktur genauer positioniert werden und während einer Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung in seiner Position bzw. wechselnden Positionen an der Unterwasserstruktur gehalten werden. Hierdurch wird die gezielte Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung von insbesondere bestimmten Abschnitten der Unterwasserstruktur erleichtert.
  • Vorzugsweise weist das Unterwasserfahrzeug zumindest ein Kupplungsmittel auf, über das das Unterwasserfahrzeug an einem zu inspizierenden Gegenstand festlegbar und/oder in der ringförmigen Arbeitskonfiguration mit sich selbst verbindbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass das Unterwasserfahrzeug besonders einfach an dem zu inspizierenden Gegenstand, der Unterwasserstruktur, festgelegt und relativ zu diesem ausgerichtet werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer C-förmigen, spiralförmigen oder ringförmigen Arbeitskonfiguration zur Untersuchung von Unterwasserstrukturen, die einen vergleichsweise gleichbleibenden Querschnitt entlang ihrer Längserstreckung haben. Dies trifft insbesondere auf rohrförmige Strukturen, wie Kabel und Pipelines zu, sofern diese im zu untersuchenden Abschnitt keine Abzweigungen oder sonstige Anbauten/Instrumentierungen aufweisen. Aber auch vertikale Strukturen wie Pfeiler von Brücken, Ölbohrinseln, Förderplattformen oder Offshore-Windkraftanlagen können mit einem solchen Unterwasserfahrzeug in der C-förmigen, spiralförmigen oder ringförmigen Arbeitskonfiguration besonders einfach untersucht werden. Insbesondere ist das Unterwasserfahrzeug in der C-förmigen, spiralförmigen oder ringförmigen Arbeitskonfiguration an der Unterwasserstruktur in zwei Raumrichtungen festgelegt, jedoch in Richtung der Längserstreckung der Unterwasserstruktur sowie in Umfangsrichtung der Unterwasserstruktur beweglich. Ein derartiges Unterwasserfahrzeug kann somit auf einfache Weise die Unterwasserstruktur in Umfangsrichtung und/oder in Richtung ihrer Längserstreckung untersuchen, da das Unterwasserfahrzeug in diese beiden Richtungen frei beweglich ist. Dennoch ist durch die C-förmige, spiralförmige oder ringförmige Arbeitskonfiguration sichergestellt, dass das Unterwasserfahrzeug nicht durch Strömungen von der zu untersuchenden Unterwasserstruktur wegbewegt werden kann. Insbesondere können mit einem solchen Unterwasserfahrzeug flexible Rohrleitungen, die beispielsweise eine schwimmenden Produktions- und Lagereinheit (Floating Production Storage and Offloading Unit; FPSO) mit Unterwasser-Ölquellen verbinden, auf einfache Weise untersucht werden. Das Unterwasserfahrzeug kann, abschnittsweise oder in einem Durchgang, eine gesamte flexible Rohrleitung von beispielsweise der FPSO bis zu einer Ölquellen entlangfahren und diese reinigen, inspizieren und/oder überwachen. Besonders bevorzugt kann das Unterwasserfahrzeug hierbei mit Hilfe eines entsprechenden Reparaturmittels auch gleich Reparatur- und Instandhaltungsarbeiten durchführen. Besonders einfach kann dieser Effekt in einer ringförmigen Arbeitskonfiguration erzielt werden, wenn das Unterwasserfahrzeug einen über das Kupplungsmittel geschlossenen Ring ausbildet.
  • Besonders bevorzugt weist das Kupplungsmittel zumindest einen Magneten, vorzugsweise einen Elektromagneten, auf. Hierüber kann das Unterwasserfahrzeug besonders einfach mit zu inspizierenden Gegenständen aus einem ferromagnetischen Material und/oder in der ringförmigen Arbeitskonfiguration mit sich selbst verbunden werden. Bei der Verwendung eines Kupplungsmittels mit einem Elektromagneten ist auch ein Lösen des Unterwasserfahrzeugs durch Betätigung des Elektromagneten auf einfache Weise möglich.
  • Vorzugsweise sind zumindest zwei Module, besonders vorzugsweise alle Module, des Unterwasserfahrzeugs mit Arbeitsmitteln zur Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung einer Unterwasserstruktur versehen. Die zueinander ausrichtbaren Module können dann bei der Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung einer Unterwasserstruktur so zueinander und zur Unterwasserstruktur ausgerichtet werden, dass gleichzeitig ein größerer Bereich der Unterwasserstruktur gereinigt, inspiziert und/oder überwacht werden kann. Die Arbeitsmittel sind hierbei besonders bevorzugt als Inspektionsmittel, weiter bevorzugt insbesondere als Ultraschallsensoren, Magnetic Flux Leakage (MFL-)Sensoren und/oder Wirbelstromsensoren ausgebildet. Über derartige Inspektionsmittel können die zu untersuchenden Unterwasserstrukturen auf Beschädigungen wie beispielsweise Risse, Korrosion, Dellen, Beulen und ähnliche Defekte untersucht werden.
  • Bevorzugt sind die Arbeitsmittel hierbei seitlich an den Modulen angeordnet. Die Module können zur Inspektion entsprechend mit ihrer Seite in Richtung der zu untersuchenden Unterwasserstruktur ausgerichtet werden. Hierdurch wird der Untersuchungsbereich, der durch das erfindungsgemäße Unterwasserfahrzeug gleichzeitig erfasst werden kann, vergrößert. Insbesondere in einer u-förmigen, c-förmigen, spiralförmigen und/oder ringförmigen Arbeitskonfiguration können seitlich an den Modulen angeordnete Arbeitsmittel besonders einfach auf die zu untersuchende Unterwasserstruktur ausgerichtet und/oder mit der Unterwasserstruktur in Kontakt gebracht werden.
  • Besonders bevorzugt weist das Modul auf zumindest zwei Seiten unterschiedliche Arbeitsmittel auf. Somit können durch ein Unterwasserfahrzeug zwei unterschiedliche Reinigungs-, Inspektions- und/oder Überwachungsvorgänge durchgeführt werden. So können die Module zum Beispiel auf einer Seite Sensoren aufweisen, die besonders gut zum Erkennen von Rissen geeignet sind und auf einer anderen, von der ersten Seite weg gerichteten Seite Sensoren, die besonders gut zur Erkennung von Korrosionsschäden geeignet sind. Somit können mit dem erfindungsgemäßen Unterwasserfahrzeug verschiedene mögliche Beschädigungen in einem Tauchgang an der zu untersuchenden Unterwasserstruktur festgestellt werden. Ein solches Unterwasserfahrzeug kann somit besonders effizient eingesetzt werden.
  • Weiter besonders bevorzugt weisen die Module des Unterwasserfahrzeugs auf einer Seite als Arbeitsmittel Reinigungsmittel, insbesondere Bürsten und/Schaber auf. Das Unterwasserfahrzeug kann somit mit den an einer Seite der Module angeordneten Reinigungsmitteln die zu untersuchende Unterwasserstruktur reinigen und beispielsweise von Ablagerungen, Bewuchs durch Pflanzen und/oder Tieren sowie ggf. Rostschichten befreien, bevor anschließend eine Untersuchung mit den Inspektionsmitteln durchgeführt wird. Hierdurch entfällt der Einsatz eines weiteren Unterwasserfahrzeugs zur Vorbereitung einer Inspektion und/oder Überwachung, wodurch ein solches Unterwasserfahrzeug besonders effizient eingesetzt werden kann. Reinigungs- und Inspektionsmittel können auf unterschiedlichen Seiten oder derselben Seite des Unterwasserfahrzeugs angeordnet sein.
  • Vorzugsweise ist das Unterwasserfahrzeug in mindestens zwei unterschiedliche Arbeitskonfigurationen überführbar, wobei in jeder der Arbeitskonfigurationen eine andere Seite der Module in Richtung eines von der Arbeitskonfiguration umfassten Raumes orientiert ist. Somit sind in jeder der zumindest zwei unterschiedlichen Arbeitskonfigurationen andere Arbeitsmittel, die an den Modulen angeordnet sind, in Richtung der Unterwasserstruktur gerichtet. Die Unterwasserstruktur kann somit von demselben Unterwasserfahrzeug gereinigt, inspiziert und/oder überwacht werden. Alternativ oder zusätzlich können unterschiedliche Reinigungs-, Inspektions- und/oder Überwachungsschritte mit unterschiedlichen Arbeitsmitteln, aber demselben Unterwasserfahrzeug durchgeführt werden. Ein derartiges Unterwasserfahrzeug ist besonders wirtschaftlich einsetzbar.
  • Vorzugsweise ist das Unterwasserfahrzeug eingerichtet, Reparatur- und/oder Instandhaltungsarbeiten an einer Unterwasserstruktur, besonders bevorzugt an einer Rohrleitung, durchzuführen. Diese Arbeiten können direkt während einer Reinigungs-, Inspektions- und/oder Überwachungsoperation oder unmittelbar daran anschließend durchgeführt werden. Hierzu kann das Unterwasserfahrzeug entsprechende Arbeitsmittel aufweisen. Besonders bevorzugt weist hierfür jedoch zumindest ein Modul zumindest ein entsprechendes Reparaturmittel, wie eine Schweißapparatur, einen Applikator für ein Dichtmittel und/oder einen Greifer bzw. Manipulator auf. Das Reparaturmittel ist insbesondere über einen fernsteuerbaren oder autonom agierenden Roboterarm beweglich an dem entsprechenden Modul des Unterwasserfahrzeugs festgelegt.
  • Vorzugsweise ist der Abstand zwischen zwei Modulen bei dem Unterwasserfahrzeug veränderbar. Hierdurch kann der Bereich, der durch die Arbeitsmittel der zumindest zwei Module überstrichen wird, variiert werden. Ein solches Unterwasserfahrzeug ist flexibler einsetzbar. Besonders vorteilhaft ist ein variierbarer Abstand zwischen zwei Modulen jedoch in der ringförmigen Arbeitskonfiguration. Hierbei kann das Unterwasserfahrzeug in der ringförmigen Arbeitskonfiguration an die zu untersuchende Unterwasserstruktur angepasst werden. Der Abstand zwischen zwei Modulen kann beispielsweise über ein Kurvengetriebe oder eine andere Einstellvorrichtung variierbar sein.
  • Vorzugsweise sind zumindest die ein Arbeitsmittel aufweisenden Module in dem Bereich, in dem die Arbeitsmittel angeordnet sind, konkav geformt. Eine solche Ausführungsform ist besonders vorteilhaft bei der Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung von Unterwasserstrukturen, die zylinderförmige Abschnitte aufweisen. Insbesondere wenn derartige Unterwasserstrukturen in einer U-förmigen, c-förmigen, spiralförmigen und/oder ringförmigen Arbeitskonfiguration gereinigt, inspiziert und/oder überwacht werden sollen, kann durch die im Bereich der Arbeitsmittel konkav geformten Module eine verbesserte Abdeckung des zu reinigenden, zu inspizierenden und/oder zu überwachenden Bereichs mit den am Modul angeordneten Arbeitsmitteln erreicht werden.
  • Vorzugsweise weist das Unterwasserfahrzeug mindestens zwei, vorzugsweise zumindest drei Vortriebselemente auf, die in, an und/oder zwischen den Modulen angeordnet sind, wobei zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei dieser Vortriebselemente in unterschiedliche Raumrichtungen wirksam sind. Ein einzelnes Modul weist dabei vorzugsweise zwischen null und zwei in unterschiedliche Raumrichtungen wirksame Vortriebselemente auf, wobei ein zwischen dem Modul und einem benachbarten Modul angeordnetes Vortriebselement nicht mitgezählt wird. Durch eine solche Begrenzung der Anzahl der in einer Richtung wirksammen Vortriebselemente pro Modul kann der knappe Raum in einem Modul leichter und verbessert ausgenutzt werden. Ein derartiges Unterwasserfahrzeug kann besonders einfach manövriert werden. Beispielsweise kann ein Vortriebselement einen Vortrieb in der Bewegungskonfiguration in Richtung der Längserstreckung des Unterwasserfahrzeugs bewirken und ein weiteres Vortriebselement einen Vortrieb in einer Bewegungsrichtung quer zur Längserstreckung des Unterwasserfahrzeugs in der Bewegungskonfiguration. Wenn mehrere Vortriebselemente vorhanden sind, die in unterschiedliche Raumrichtungen weisen, kann das Unterwasserfahrzeug besonders einfach positioniert werden.
  • Besonders bevorzugt sind die Vortriebselemente so angeordnet, dass diese bei vollständig gestreckter Anordnung des Unterwasserfahrzeugs jeweils in eine von drei rechtwinklig zueinander angeordneten Raumrichtungen wirksam sind. Besonders bevorzugt ist eine dieser Raumrichtungen in Richtung der Längserstreckung des vollständig gestreckten Unterwasserfahrzeugs gerichtet, wobei die anderen beiden Raumrichtungen entsprechend quer zu dieser vollständig gestreckten Längsrichtung des Unterwasserfahrzeugs ausgerichtet und rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Ein derartiges Unterwasserfahrzeug stellt sicher, dass dieses in alle Richtungen bewegbar ist. Es kann somit besonders einfach manövriert werden.
  • Weiter besonders bevorzugt sind die Vortriebselemente einzeln ansteuerbar und/oder ausrichtbar. Dadurch, dass die Vortriebselemente einzeln ansteuerbar sind, kann das Unterwasserfahrzeug besonders flexibel manövriert werden. Die Manövrierfähigkeit wird somit erhöht. Ein Ausrichten der Vortriebselemente in bestimmte Raumrichtungen trägt ebenso dazu bei, die Manövrierfähigkeit des Unterwasserfahrzeugs zu erhöhen. Ein Unterwasserfahrzeug mit hoher Manövrierbarkeit kann auf besonders einfache Weise zu der zu untersuchenden Unterwasserstruktur geführt und auch an dieser vorbeigeführt werden. Insbesondere weist ein Vortriebselement einen Propeller oder Impeller auf.
  • Vorzugsweise sind an zumindest zwei Modulen Abstandhalter angeordnet. Durch diese Abstandhalter wird sichergestellt, dass das Modul und/oder das Unterwasserfahrzeug einen bestimmten Abstand zu der zu untersuchenden Unterwasserstruktur nicht unterschreiten. Insbesondere wird somit verhindert, dass die Arbeitsmittel mit der zu untersuchenden Unterwasserstruktur kollidieren und die Arbeitsmittel und/oder die Unterwasserstruktur beschädigt werden. Bei der Verwendung einer c-förmigen, spiralförmigen und/oder ringförmigen Arbeitskonfiguration kann das Unterwasserfahrzeug durch die Abstandshalter um die zu untersuchende Unterwasserstruktur zentriert werden. Hierdurch wird der Abstand des Unterwasserfahrzeugs zu der zu untersuchenden Unterwasserstruktur festgelegt. Durch einen fixen, insbesondere unveränderbaren und/oder vorgebbaren Abstand der Arbeitsmittel zu der zu untersuchenden Unterwasserstruktur wird das Arbeitsergebnis besonders zuverlässig erzielt.
  • Besonders bevorzugt sind die Abstandshalter beweglich, insbesondere klappbar ausgeführt. Dabei sind die Abstandshalter während der Fortbewegung des Unterwasserfahrzeugs in der Bewegungskonfiguration vorzugsweise eingeklappt, wodurch die äußeren Abmessungen des Unterwasserfahrzeugs verringert werden und das Unterwasserfahrzeug besonders einfach unter Wasser manövriert werden und auch durch enge Durchlässe hindurchtreten kann. Zudem sind bewegliche Abstandshalter ggf. in der Lage, bei einer Kollision des Unterwasserfahrzeuges mit einer zu untersuchenden Unterwasserstruktur Energie zu absorbieren. Die Gefahr von Beschädigungen wird weiter verringert. Auch kann in einer c-förmigen, spiralförmigen und/oder ringförmigen Arbeitskonfiguration durch bewegliche Abstandshalter das Zentrieren des Unterwasserfahrzeugs verbessert erfolgen. Insbesondere kann je nach Inspektion- und/oder Reinigungsmittel der Abstand für das jeweilige Arbeitsmittel passend eingestellt werden.
  • Vorzugsweise weist das Unterwasserfahrzeug zumindest eine Kamera auf. Über eine solche Kamera kann die Umgebung des Unterwasserfahrzeugs erfasst werden. Diese Kamera kann somit zum Manövrieren, zum optischen Untersuchen der zu untersuchenden Unterwasserstruktur oder bei der Überführung des Unterwasserfahrzeugs aus der Bewegungskonfiguration in eine insbesondere ringförmige Arbeitsposition Verwendung finden. Der Kamera kann hierbei eine entsprechende Lichtquelle zugeordnet sein. Je nach verwendeter Kamera können hierbei eine Infrarot-Lichtquelle oder eine Lampe im normalen, für das menschliche Auge sichtbaren Spektrum zum Einsatz kommen. Das Unterwasserfahrzeug kann auch mehrere Kameras, beispielsweise an unterschiedlichen Modulen, aufweisen.
  • Besonders bevorzugt ist die Kamera über eine Stellvorrichtung bewegbar und/oder ausrichtbar. Hierdurch ist es möglich, ohne das gesamte Unterwasserfahrzeug bewegen zu müssen, besondere Abschnitte beispielsweise einer zu untersuchenden Unterwasserstruktur in Augenschein zu nehmen. Vorteilhafterweise kann die Kamera über die Stellvorrichtung in eine von dem Modul, an dem sie festgelegt ist, beabstandete Position überführt werden. In dieser Position ist beispielsweise eine optische Überwachung des durch das Unterwasserfahrzeugs durchgeführten Inspektionsvorgangs möglich, da die von dem Modul beabstandete Kamera sowohl das Modul des Unterwasserfahrzeugs als auch die zu untersuchende Unterwasserstruktur gleichzeitig erfassen kann. Auch ist es möglich, mit einer derartigen Kamera, die in eine von dem Modul, an dem sie festgelegt ist, beabstandete Position überführt werden kann, gleichsam um das Modul herumzuschauen. Somit kann mit nur einer Kamera ein sehr großer Bereich um das Modul herum überblickt werden.
  • Vorzugsweise ist zumindest ein Modul des Unterwasserfahrzeugs schwimmfähig. Bei geeigneter Auslegung kann somit erreicht werden, dass ein solches Unterwasserfahrzeug einfach geborgen werden kann, da es durch das schwimmfähige Modul zur Wasseroberfläche zurücktreibt.
  • Bevorzugt weist zumindest ein Modul einen Ballasttank auf. In einem solchen Ballasttank ist ein gasförmiges Medium enthalten, das durch das Einführen bzw. Ausführen von das Unterwasserfahrzeug umgebenden Wasser komprimiert bzw. entspannt wird. Somit kann der Auftrieb des Unterwasserfahrzeugs reguliert und die Tauchtiefe des Unterwasserfahrzeugs eingestellt werden. Besonders bevorzugt weisen mehrere Module, vorzugsweise alle Module einen entsprechen Ballasttank auf. In einer solchen Ausführung kann somit nicht nur die Tauchtiefe des Unterwasserfahrzeugs sondern auch die Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs im Wasser beeinflusst werden. Ein solches Unterwasserfahrzeug kann in beispielsweise einer ringförmigen Arbeitskonfiguration beispielsweise horizontal oder vertikal ausgerichtet sein. In einer horizontalen Ausrichtung ist ein solches Unterwasserfahrzeug zur Untersuchung von vertikalen, säulenartigen Strukturen, wie beispielsweise Stützpfeilern von Windkraftanlagen geeignet, wohingegen es in einer vertikalen Ausrichtung zur Untersuchung von sich horizontal erstreckenden Strukturen, wie beispielsweise Pipelines geeignet ist.
  • Vorzugsweise ist das Unterwasserfahrzeug über ein Versorgungskabel mittelbar oder unmittelbar mit einer land-, luft- und/oder seegestützten Kontrolleinheit verbunden. Über ein solches Versorgungskabel kann das Unterwasserfahrzeug mit Energie versorgt werden. Informationen wie Sensordaten oder Kamerabilder können von dem Unterwasserfahrzeug an eine Kontrolleinheit übertragen werden. Das Unterwasserfahrzeug kann ggf. über die Kontrolleinheit von einem menschlichen Operator ferngesteuert werden. Mittelbar ist ein solches Unterwasserfahrzeug mit einer Kontrolleinheit beispielsweise dann verbunden, wenn das Unterwasserfahrzeug mittels eines launch and recovery systems an den Einsatzort bzw. in die Nähe der zu untersuchenden Unterwasserstruktur gebracht worden ist. Das Unterwasserfahrzeug ist somit zunächst unmittelbar mit dem launch and recovery system verbunden, das wiederum dann mittelbar oder unmittelbar mit einer land-, luft- und/oder seegestützten Kontrolleinheit verbunden ist.
  • Besonders bevorzugt weist ein solches Unterwasserfahrzeug 4 bis 20, besonders bevorzugt 6 bis 12 einzelne Module auf, insbesondere mit einer Länge der einzelnen Module von 0,5 m bis 5 m.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen. In den schematischen Figuren zeigt:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug,
    • 2 das Unterwasserfahrzeug gemäß 1 in einer Bewegungskonfiguration und in einer Arbeitskonfiguration,
    • 3 das Unterwasserfahrzeug aus 1 in einer ringförmigen Arbeitskonfiguration um eine Unterwasserstruktur,
    • 4a) - 4f) das Umfassen einer Unterwasserstruktur durch das erfindungsgemäße Unterwasserfahrzeug nach 1,
    • 5a) - 5b) die Anordnung der Vortriebselemente an dem Unterwasserfahrzeug nach 1,
    • 6a) - 6c) die möglichen Bewegungsrichtungen des Unterwasserfahrzeugs nach 1,
    • 7 die Verwendung der Vortriebselemente bei der Überführung des Unterwasserfahrzeugs von einer Bewegungskonfiguration in eine Arbeitskonfiguration,
    • 8 die Anordnung von Kameras an dem Unterwasserfahrzeug nach 1,
    • 9 ein erfindungsgemäßes Modul des Unterwasserfahrzeugs nach 1 mit den Abstandshaltern in einer ausgeklappten und einer eingeklappten Position,
    • 10a) einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Modul,
    • 10b) einen Querschnitt durch ein Modul des Unterwasserfahrzeugs nach 1 mit einem Ballasttank,
    • 11a) - 11d) ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug nach 1 in unterschiedlichen Schwebezuständen,
    • 12 ein launch and recovery system für ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug nach 1,
    • 13 eine alternative Ausführungsform eines launch and recovery systems für ein Unterwasserfahrzeug nach 1,
    • 14 eine alternative Anwendung eines Unterwasserfahrzeugs nach 1,
    • 15 und 16 weitere Beispiele für Einsatzmöglichkeiten eines Unterwasserfahrzeugs nach 1.
  • Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind, sofern dienlich, mit identischen Bezugsziffern versehen. Einzelne technische Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit den Merkmalen einzelner vorbeschriebener Ausführungsbeispiele zu erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden.
  • 1 zeigt ein Unterwasserfahrzeug 2 mit acht Modulen 4. Ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug 2 kann auch mehr oder weniger Module 4 aufweisen. Die Module 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 gemäß 1 sind jeweils zueinander ausrichtbar. Die Module 4 weisen auf gegenüberliegenden Seiten jedes Moduls 4 angeordnete Arbeitsmittel 6 auf, wobei auf den beiden voneinander weg weisenden Seiten der Module 4 unterschiedliche Arbeitsmittel 6 angeordnet sind. Auf der einen Seite sind die Arbeitsmittel 6 als Inspektionsmittel 8 ausgeführt. Auf der anderen Seite sind die Arbeitsmittel 6 als Reinigungsmittel 10 ausgeführt. Die Arbeitsmittel 6 können auch auf anderen Seiten der Module 4 angeordnet sein. Ebenso können weitere Arbeitsmittel 6 an den Modulen 4 angeordnet sein.
  • Das Unterwasserfahrzeug 2 weist Kupplungsmittel 12 auf, die vorliegend an dem ersten (nicht dargestellt) und letzten Modul 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 angeordnet sind. Als letztes Modul 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 wird hierbei dasjenige Modul bezeichnet, an dem das Versorgungskabel 26 endet. Bei dem Unterwasserfahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel handelt es sich somit um ein ROV. Ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug kann auch als AUV ausgebildet sein.
  • Das Unterwasserfahrzeug 2 weist weiterhin Kameras 20 auf. Zwischen den Modulen und in den Modulen (nicht dargestellt) sind Vortriebselemente 16 angeordnet. Weiterhin weisen die Module 4 jeweils neben den Arbeitsmitteln 6 angeordnete Abstandshalter 18 auf. Das Unterwasserfahrzeug 2 kann auch weitere Kameras 20 beispielsweise an anderen Modulen 4 aufweisen.
  • 2 zeigt ein Unterwasserfahrzeug 2, das in einer langgestreckten Bewegungskonfiguration in Richtung einer Unterwasserstruktur A bewegt wird. Das Unterwasserfahrzeug 2 wird dann in eine U-förmige Arbeitskonfiguration überführt. Die Ausrichtung der Module zueinander kann hierbei entweder durch entsprechende Ausrichtungsvorrichtungen der Module selbst oder durch entsprechende Betätigung der Vortriebselemente 16 erfolgen. In der Arbeitskonfiguration des Unterwasserfahrzeugs 2 sind die Abstandshalter 18 ausgeklappt dargestellt. Diese dienen dazu, eine Kollision des Unterwasserfahrzeugs 2 mit der Unterwasserstruktur A zu verhindern bzw. abzufedern, um eine Beschädigung des Unterwasserfahrzeugs 2, insbesondere der Arbeitsmittel 6, zu vermeiden.
  • 3 zeigt das Unterwasserfahrzeug 2 in einer ringförmigen Arbeitskonfiguration, in der das Unterwasserfahrzeug 2 die Unterwasserstruktur A, die vorliegend durch einen Stützpfeiler einer Offshore-Windkraftanlage gebildet wird, umfasst. Die ausgeklappten Abstandshalter 18 stellen dabei einen gleichmäßigen Abstand der einzelnen Module 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 von der zu untersuchenden Unterwasserstruktur A her. Das Unterwasserfahrzeug 2 kann nun in vertikaler Richtung an der Länge der vorliegend säulenförmigen Unterwasserstruktur A entlanggeführt werden und hierbei Reinigungs-, Inspektions- und/oder Wartungsarbeiten durchführen.
  • Die 4a) bis 4f) zeigen, wie das Unterwasserfahrzeug 2 um eine zu untersuchende, säulenförmige Unterwasserstruktur herumgeführt und dabei von der langgestreckten Bewegungskonfiguration in eine ringförmige Arbeitskonfiguration überführt wird. Die Abstandshalter 18 sind ausgeklappt, während das Unterwasserfahrzeug 2 um die zu untersuchende Unterwasserstruktur A herumgeführt wird. Über die Kupplungsmittel 12 wird das Unterwasserfahrzeug 2 mit sich selbst in der ringförmigen Arbeitskonfiguration zu einem Ring verbunden. In dieser ringförmigen Arbeitskonfiguration umfasst das Unterwasserfahrzeug 2 die zu untersuchende Unterwasserstruktur A. Hierdurch wird verhindert, dass das Unterwasserfahrzeug 2 beispielsweise durch Strömungen von der zu untersuchenden Unterwasserstruktur A entfernt werden kann. Die folgenden Untersuchungen sind hierdurch besonders einfach und zuverlässig durchführbar.
  • 4c) und 4d) zeigen eine Anpassung des Unterwasserfahrzeugs 2 in der ringförmigen Arbeitskonfiguration an den Umfang der Unterwasserstruktur A. Dazu ist der Abstand der einzelnen Module 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 zueinander veränderbar. Hierzu sind zwischen den Modulen 4 Verbindungselemente eingefügt, deren Längsabmessungen veränderbar sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind diese jeweils durch ein Kurvengetriebe realisiert, das Drehbewegungen in Längsbewegungen übersetzt. Der Abstand zwischen einzelnen Modulen 4 kann hierbei vergrößert oder verkürzt werden. Somit können mit einem Unterwasserfahrzeug 2 Unterwasserstrukturen A mit leicht unterschiedlichem Durchmesser untersucht werden. Ebenso können Unterwasserstrukturen A mit einem sich verändernden Durchmesser verbessert untersucht werden, in dem das Unterwasserfahrzeug 2 in der ringförmigen Arbeitskonfiguration kontinuierlich an den tatsächlich vorliegenden Durchmesser angepasst werden kann.
  • Wenn anschließend Unterwasserstrukturen A mit einem deutlich anderen Durchmesser untersucht werden sollen, kann hierzu die Anzahl der Module 4 variiert oder Module 4 mit unterschiedlichen Längsabmessungen in das Unterwasserfahrzeug 2 eingesetzt werden. Ein solches modular aufgebautes Unterwasserfahrzeug 2 ist somit für eine Vielzahl von Inspektionsaufgaben anpassbar. 4e) und 4f) zeigen das Unterwasserfahrzeug 2 in der ringförmigen Arbeitskonfiguration, in der die Untersuchung der zu untersuchenden Unterwasserstruktur A durchgeführt wird. Hierbei kann das Unterwasserfahrzeug 2 nicht nur entlang der Längserstreckung der Unterwasserstruktur A, sondern auch in Umfangsrichtung bewegt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der gesamte zu untersuchende Bereich der Unterwasserstruktur A mit einem Unterwasserfahrzeug 2 auf einfache Weise untersucht wird.
  • 5a) und 5b) zeigen schematisch die Ausrichtung der unterschiedlichen Vortriebselemente 16. 5a) zeigt, dass die Vortriebselemente 16 in verschiedene Richtungen weisen können. 5b) zeigt, dass die Vortriebselemente 16 bei einem vollständig gestreckten Unterwasserfahrzeug 2 jeweils in eine von drei rechtwinklig zueinander ausgerichteten Raumrichtungen X, Y und Z ausgerichtet sind. Diese Anordnung der Vortriebselemente 16 ermöglicht ein Unterwasserfahrzeug 2, das auf einfache Weise in unterschiedliche Richtungen bewegt werden kann. Hierzu sind einzelne Vortriebselemente in die Module integriert, während andere Vortriebselemente 16 zwischen zwei Modulen angeordnet sind.
  • Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, Vortriebselemente 16 ausrichtbar anzuordnen, so dass diese im Betrieb so ausgerichtet werden können, dass diese in Richtung der gewünschten Raumrichtung wirksam sind. Die Vortriebselemente sind hierzu jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar, um auch komplexe Bewegungen des Unterwasserfahrzeugs 2, wie beispielsweise die durch die Vortriebselemente 16 unterstützte Überführung aus einer langgestreckten Bewegungskonfiguration in eine U-förmige, c-förmig, spiralförmige oder ringförmige Arbeitskonfiguration, zu ermöglichen.
  • 6a) bis 6c) zeigen exemplarisch mögliche Anordnungen der Vortriebselemente 16 an dem Unterwasserfahrzeug 2, die in unterschiedliche Raumrichtungen wirken. 6a) zeigt die in Richtung der Längserstreckung wirkenden Vortriebselemente 16, die vornehmlich für horizontale Bewegungen in Richtung der Längserstreckung des Unterwasserfahrzeugs 2 verwendet werden. 6b) zeigt die Anordnung von in einer vertikalen Richtung wirkenden Vortriebselementen an dem Unterwasserfahrzeug 2. Diese können beispielsweise dazu verwendet werden, das Unterwasserfahrzeug 2 in einer Arbeitskonfiguration an der zu untersuchenden Unterwasserstruktur A vorbeizubewegen. 6c) zeigt die Anordnung der Vortriebselemente 16, die in eine seitliche Richtung wirken. Hierdurch kann das Unterwasserfahrzeug 2 in entsprechende seitliche Richtungen bewegt werden. Diese sind in der vorliegenden Ausführungsform vor allem für die Überführung des Unterwasserfahrzeugs 2 von einer langgestreckten Bewegungskonfiguration in eine U-förmige, c-förmige, spiralförmige und/oder ringförmige Arbeitskonfiguration notwendig, wie dies in 7 für eine u-förmige und eine ringförmige Arbeitskonfiguration dargestellt ist. Hierzu werden die in eine seitliche Richtung wirkenden Vortriebselemente unterschiedlich stark und in unterschiedliche Richtungen wirkend angesteuert. Während die zur Mitte des Unterwasserfahrzeugs 2 angeordneten Vortriebselemente 16 einen Vortrieb nach Außen erzeugen, werden die an den Enden des Unterwasserfahrzeugs 2 angeordneten Vortriebselemente 16 verwendet, um einen Vortrieb nach Innen in Richtung des von dem Unterwasserfahrzeug 2 in der Arbeitskonfiguration zu umfassenden Raum zu erzeugen. Dies geschieht, bis das Unterwasserfahrzeug 2 beispielsweise in eine ringförmige Arbeitskonfiguration überführt und über die Kupplungsmittel 12 mit sich selbst in dieser Konfiguration verbunden wird.
  • 8 zeigt anhand des Ausführungsbeispiels mögliche Anordnungen von Kameras 20 an dem Unterwasserfahrzeug 2. In diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils Kameras 20 an dem ersten und letzten Modul 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 angeordnet. Diese Kameras 20 erlauben zum einen eine Erfassung der Umgebung beim Bewegen des Unterwasserfahrzeugs 2 und zum anderen die Überwachung eines Kupplungsvorganges des Unterwasserfahrzeugs 2 mit Unterwasserstrukturen A oder mit sich selbst. Neben den Kameras 20 sind Leuchtmittel angeordnet, die den von den Kameras 20 zu erfassenden Bereich ausleuchten können. An mittleren Modulen 4 sind Kameras 20 angeordnet, die über eine Stellvorrichtung 22 ausrichtbar bzw. verlagerbar sind. Insbesondere kann die Kamera 20 über die Stellvorrichtung 22 in dem Ausführungsbeispiel in eine von dem Modul 4, an dem die Kamera 20 über die Stellvorrichtung 22 festgelegt ist, beabstandete Position überführt werden. Die Kamera 20 kann so kompakt an dem Unterwasserfahrzeug 2 transportiert werden. In der von dem Modul 4, an dem die Kamera 20 festgelegt ist, beabstandeten Position kann die Kamera 20 einen weiten Bereich erfassen und beispielsweise an dem Modul 4 gleichsam vorbeisehen. Ebenso kann die Kamera 20 auch das Modul 4, an dem sie festgelegt ist, erfassen und ermöglicht somit eine Überprüfung der Lage des Moduls 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 beispielsweise relativ zu einer Unterwasserstruktur A und/oder die Überwachung eines Reinigungs- oder Inspektionsvorgangs.
  • 9 zeigt ein Modul 4 eines Unterwasserfahrzeugs 2. In dieser Abbildung ist zum einen ein Strömungskanal für ein Vortriebselement 16, das in dem Modul 4 angeordnet ist, zu erkennen. Weiterhin ist zu erkennen, dass das Modul 4 auf zwei Seiten Arbeitsmittel 6 umfasst, wobei auf der einen Seite die Arbeitsmittel 6 als Inspektionsmittel 8 und auf der anderen Seite als Arbeitsmittel 10 ausgeführt sind. Die Seiten des Moduls 4, die die Arbeitsmittel 6 aufweisen, sind hierbei konkav ausgeführt. Hierdurch können die Arbeitsmittel 6 in einer Arbeitsposition des Unterwasserfahrzeugs 2 besser auf eine zu untersuchenden Unterwasserstruktur A einwirken, wenn es sich um eine Unterwasserstruktur A mit einem runden Querschnitt bzw. gerundeten Abschnitten handelt. Weiterhin sind Abstandshalter 18 benachbart zu den Arbeitsmittel 6 angeordnet, die in einer ausgeklappten und in einer eingeklappten Position dargestellt sind. Die Abstandshalter 18 weisen hierbei vorzugsweise auch Dämpfungsmittel auf. Die Abstandshalter 18 können somit nicht nur dazu dienen, die Arbeitsmittel 6 auf einem vorgegebenen Abstand zu der zu untersuchenden Unterwasserstruktur A zu halten, sondern auch Bewegungen des Unterwasserfahrzeugs 2 bzw. des Moduls 4 relativ zu der Unterwasserstruktur A dämpfen und so Beschädigungen des Moduls 4 bzw. des Arbeitsmittels 6 zu vermeiden. Die beweglichen Abstandshalter 18 ermöglichen ein kompaktes Unterwasserfahrzeug 2. Die Abstandshalter 18 werden lediglich ausgefahren, wenn sie benötigt werden.
  • 10a) und 10b) zeigen Schnitte durch ein Modul 4 eines Unterwasserfahrzeugs. Im Längsschnitt (10a)) ist eine mit dem Inspektionsmittel 8 verbundene Datenerfassungseinheit gezeigt. Hier werden die Daten der Inspektionsmittel 8 erfasst.
  • Weiterhin ist im Modul ein Motor angeordnet. Hierdurch sind die einzelnen Module 4 zueinander ausrichtbar und/oder in ihrem Abstand zueinander veränderbar. Ebenso können über einen derartigen Motor die Vortriebselemente 16 angetrieben werden. In einem Querschnitt (10b)) des Moduls ist ein Ballasttank 24 erkennbar. Die Module 4 sind schwimmfähig ausgestaltet. Der Ballasttank 24 ist mit einem gasförmigen und komprimierbaren Medium gefüllt. In den Ballasttank 24 kann das das Modul umgebende Wasser eingebracht und das gasförmige Medium komprimiert werden. Ebenso kann das Wasser aus dem Ballasttank 24 entfernt werden. Hierdurch kann der Nettoauftrieb des Moduls 4 genau eingestellt werden.
  • 11a) bis 11d) zeigen die unterschiedlichen Ausrichtungen, die ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug durch eine geschickte Ballastierung von Ballasttanks 24, die in diesem Ausführungsbeispiel in jedem Modul 4 des Unterwasserfahrzeugs 2 vorhanden sind, annehmen kann. Die Ballasttanks 24 können gleichmäßig gefüllt sein, so dass sich das Unterwasserfahrzeug im Wasser horizontal ausrichtet ( 11a)). Die Ballasttanks 24 einzelner Module können jedoch auch unterschiedlich gefüllt sein. In der gestreckten Bewegungskonfiguration des Unterwasserfahrzeugs 2 kann das Unterwasserfahrzeug 2 somit von der horizontalen Ausrichtung abweichen und ggf. unter der Wirkung der Vortriebselemente 16 schneller auf- bzw. abtauchen (11b) und 11c)). Einzelne Ballasttanks 24 können auch beispielsweise über flexible Verbindungen miteinander in fluidischer Verbindung stehen, so dass zumindest ein Fluid von einem Ballasttank 24 in einen anderen Ballasttank 24 übertragen werden kann, um ein Trimmen, d.h. eine bestimmte Ausrichtung des Unterwasserfahrzeug, zu ermöglichen.
  • In einer ringförmigen Arbeitskonfiguration kann durch die unterschiedliche Ballastierung der Ballasttanks 24 der Module 4 die Ausrichtung des Ringes verändert werden (11 d)). So kann der Ring einerseits horizontal liegend orientiert sein. In dieser Orientierung ist das Unterwasserfahrzeug 2 besonders zur Inspektion von vertikalen Strukturen, wie Stützpfeilern von Windkraftanlagen, geeignet. In einer anderen Ballastierung ist das Unterwasserfahrzeug in der ringförmigen Arbeitskonfiguration vertikal ausgerichtet. In dieser Ausrichtung ist das Unterwasserfahrzeug 2 besonders geeignet, horizontal angeordnete Unterwasserstrukturen A, wie beispielsweise Pipelines, zu untersuchen. Das Unterwasserfahrzeug 2 ist jedoch nicht auf die Verwendung an horizontal oder vertikal ausgerichteten Unterwasserstrukturen A beschränkt. Insbesondere in der ringförmigen Arbeitskonfiguration kann es an beliebig ausgerichteten Strukturen wie flexiblen unterseeischen Rohren entlang geführt werden.
  • 12 zeigt ein launch and recovery system für ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug 2. Das launch and recovery system kann hierbei von einem Schiff ausgehen. Es ist auch denkbar, ein launch and recovery system zu verwenden, mit dem das Unterwasserfahrzeug in die Nähe der Einsatzstelle verbracht wird, wobei das launch and recovery system in der Nähe der Einsatzstelle verbleibt und das Unterwasserfahrzeug 2 mit dem launch and recovery system verwendet wird. Hierzu kann das launch and recovery system mit einem tether management system (TMS) ausgerüstet sein (13)). Ein solches tether management system sorgt dafür, dass das Versorgungskabel 26 in tieferen Gewässern einwandfrei funktioniert, die Manövrierfähigkeit wenig einschränkt und sich nicht beispielsweise verheddert.
  • 14 zeigt ein alternatives Einsatzszenario für ein Unterwasserfahrzeug 2, das an einer temporären Hilfsstruktur festgelegt wird, um einen unter Wasser durchgeführten Vorgang, wie beispielsweise das Bohren eines Bohrlochs, zu überwachen. Das Unterwasserfahrzeug 2 kann auch eine andere Unterwasserstruktur überwachen, die sich von der Unterwasserstruktur unterscheidet, an der es festgelegt ist.
  • 15 zeigt den Einsatz des Unterwasserfahrzeugs zur Inspektion flexibler Rohrleitungen.
  • 16 zeigt den Einsatz eines solchen Systems bei der Überwachung von Anschlüssen an einem Unterwasserbohrlochabschluss. Auch hier kann das Unterwasserfahrzeug 2 indirekt eine Unterwasserstruktur überwachen, die sich von der Unterwasserstruktur unterscheidet, an der es festgelegt ist. Hierbei muss das Unterwasserfahrzeug 2 in einer räumlich begrenzten Umgebung arbeiten. In einer solchen Umgebung ist das erfindungsgemäße Unterwasserfahrzeug 2 besonders flexibel einsetzbar, da es in der langgestreckten Bewegungskonfiguration an die zu inspizierende Stelle herangeführt und erst dort in die U-förmige, C-förmige, spiralförmige oder ringförmige Arbeitskonfiguration überführt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2016/055408 A1 [0002]

Claims (20)

  1. Unterwasserfahrzeug (2) zur Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung von Unterwasserstrukturen A, mit zumindest einem Arbeitsmittel (6) zur Reinigung, Inspektion und/oder Überwachung von Unterwasserstrukturen A, umfassend mehrere miteinander verbundene Module (4), die relativ zueinander ausrichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (4) hintereinander angeordnet sind, wobei das Unterwasserfahrzeug (2) von einer langgestreckten Bewegungskonfiguration in eine U-förmige, C-förmige, spiralförmige und/oder eine ringförmige Arbeitskonfiguration und zurück überführbar ist.
  2. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) zumindest ein Kupplungsmittel (12) aufweist, über das das Unterwasserfahrzeug (2) an einem zu inspizierenden Gegenstand festlegbar und/oder in der ringförmigen Arbeitskonfiguration mit sich selbst verbindbar ist.
  3. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmittel (12) zumindest einen Magneten, vorzugsweise einen Elektromagneten, aufweist.
  4. Unterwasserfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Module (4) Arbeitsmittel (6) aufweisen, die insbesondere als Inspektionsmittel (8), weiter insbesondere als Ultraschallsensoren, MFL-Sensoren und/oder Wirbelstromsensoren, ausgebildet sind.
  5. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (4) auf zumindest zwei Seiten unterschiedliche Arbeitsmittel (6) aufweisen.
  6. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (4) auf einer Seite als Arbeitsmittel (6) Reinigungsmittel (10), insbesondere Bürsten und/oder Schaber, aufweisen.
  7. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) in mindestens zwei unterschiedliche Arbeitskonfigurationen überführbar ist, wobei in jeder der Arbeitskonfigurationen eine andere Seite der Module (4) in Richtung eines von dem Unterwasserfahrzeug in der Arbeitskonfiguration umfassten Raums orientiert ist.
  8. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Unterwasserfahrzeug zumindest ein Reparaturmittel, insbesondere eine Schweißapparatur, einen Applikator für ein Dichtmittel und/oder einen Greifer, aufweist, insbesondere an einem fernsteuerbaren oder autonom agierenden Roboterarm.
  9. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei Modulen (4) veränderbar ist.
  10. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die ein Arbeitsmittel (6) aufweisenden Module (4) in dem Bereich, in dem die Arbeitsmittel (6) angeordnet sind, konkav geformt sind.
  11. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug mindestens zwei, vorzugsweise zumindest drei, Vortriebselemente (16), insbesondere Steuerdüsen und/oder Propeller, aufweist, die in und/oder an einem Modul (4) und/oder zwischen zwei Modulen (4) angeordnet sind, und dass zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, dieser Vortriebselemente (16) in unterschiedliche Raumrichtungen wirksam sind.
  12. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortriebselemente (16) bei einer vollständig gestreckten Anordnung des Unterwasserfahrzeugs (2) jeweils in eine von drei rechtwinklig zueinander angeordneten Raumrichtungen wirksam sind.
  13. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortriebselemente (16) einzeln ansteuerbar und/oder ausrichtbar sind.
  14. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest zwei Modulen (4) Abstandshalter (18) angeordnet sind.
  15. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (18) beweglich, insbesondere ausklappbar, ausgeführt sind.
  16. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug zumindest eine Kamera (20) aufweist.
  17. Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (20) über eine Stellvorrichtung (22) bewegbar und/oder ausrichtbar ist.
  18. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Modul (4) schwimmfähig ist.
  19. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Modul (4) einen Ballasttank (24) aufweist.
  20. Unterwasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) über ein Versorgungskabel (26) mittelbar oder unmittelbar mit einer land-, luft- und/oder seegestützten Kontrolleinheit (28) verbunden ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4321305A1 (de) * 2022-08-12 2024-02-14 Rolls-Royce plc Abtastung in kontinuumsrobotern

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598926B (en) * 2020-09-18 2022-09-21 Eelume As Underwater snake robot with extreme length
CA3238856A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 Johan Mattsson A system and method of measuring electric and/or magnetic field of an object
CN114572369A (zh) * 2022-03-14 2022-06-03 中国舰船研究设计中心 一种模块化蛇形水下机器人及使用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016055408A1 (en) 2014-10-06 2016-04-14 Norwegian University Of Science And Technology (Ntnu) Guidance of underwater snake robots
US20180021945A1 (en) 2015-01-29 2018-01-25 Eelume As Underwater manipulator arm robot

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU617320B2 (en) * 1987-05-15 1991-11-28 Iev International Pty. Limited Apparatus for the combatting of marine growth on offshore structures
CN203293193U (zh) * 2013-06-17 2013-11-20 西安电子科技大学 水中蛇形机器人装置
DE102015121769A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Harald Hübner Roboter zur Inspektion und/oder Reinigung für von Wasser umgebene Pfahlgründungen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016055408A1 (en) 2014-10-06 2016-04-14 Norwegian University Of Science And Technology (Ntnu) Guidance of underwater snake robots
US20180021945A1 (en) 2015-01-29 2018-01-25 Eelume As Underwater manipulator arm robot

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4321305A1 (de) * 2022-08-12 2024-02-14 Rolls-Royce plc Abtastung in kontinuumsrobotern

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WO2021170855A1 (de) 2021-09-02
US20230113290A1 (en) 2023-04-13
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