Notvasker fra fremtiden

Narvik-bedriften Probotic AS nyttiggjør seg avansert elektronikk og maskinlæring når de skal ta frem kanskje det mest spennende notvaskekonseptet vi har sett til nå: Undervannsroboten (AUV) Probot.

Autonom

Plattformen skal ikke bare være i stand til å bevege seg rundt på egen hånd og bedrive rengjøring, den kan også inspisere not eller tankvegg for å oppdage huller, den vil kunne telle pellets, og analysere fisk og gjøre andre viktige oppgaver i oppdrettsanlegg. Dronen kan bevege seg fritt i alle retninger og «fly» så og si vektløst i vannet, uten innblanding fra mennesker og kun med pauser for å lade batteriene. Det hele koordineres fra en styrestasjon «topside», inkludert kameraovervåking over og under vann. Slik kan Probot operere selvstendig og autonomt i lange perioder opp til et år.

Så behovet

Idèhaveren bak konseptet, Mikkel Pedersen, jobbet selv med inspeksjon og rengjøring av nøter i et vedlikeholdsfirma da han tok spranget ut og startet utvikling av roboten for fem år siden. – Målet var å automatisere manuelle operasjoner knyttet til inspeksjon og renhold. Senere har flere funksjoner og muligheter kommet til, sier han. Probotic har nå utviklingsavdelinger både i Narvik og i Trondheim.

Tungvint

I bransjen brukes typisk stort og tungt utstyr, drevet av dieselaggregater og hydraulikk, som igjen krever store båter og løfteutstyr. Det er i direkte utakt med et bærekraftig oppdrett som skal minimere sitt miljømessige fotavtrykk. I tillegg er det gjerne invaderende operasjoner, som påvirker fisken dramatisk. I noen tilfeller kan fisken slutte å spise en lang periode, eller i verste fall dø.

Havets robotstøvsuger

– Det vi gjør er å anvende moderne elektronikk til å få alt mindre, og bruke automatisering for å gjøre funksjonene mer effektive, forklarer Pedersen. – Denne roboten kan kjøre rundt i merden og rengjøre kontinuerlig, som en robotstøvsuger. Det gjør at vi holder det rent fremfor den tradisjonelle metoden med å vaske med høytrykk når begroingen er blitt skikkelig ille. I tillegg har vi utformet den slik at den skal påvirke fiskevelferden minst mulig, fremholder han.

Dyrehold i sjø

– Vi må huske på at det tross alt er biologi vi jobber med. Sånn sett er fiskeoppdrett fundamentalt likt annet dyrehold, som omfatter «inngjerding, fôring og renhold», sier Pedersen. Mens startfasen fra egg til settefisk (på land) og sluttfasen med slakting og bearbeiding i dag er relativt automatisert, er det ikke så enkelt når det gjelder vekstfasen i havet – der det er vanskelig å ha kontroll på omgivelsene i sjøen. Det er enorme verdier som forvaltes ute i havet, både i form av rene penger og som langsiktig bærekraftig matressurs.

Tid for nyskaping

– Havbruk er fortsatt en ung næring, og automasjon av de vanskeligste utfordringene kommer typisk etter en tid. Der er vi nå. Derfor trengs det fortsatt mye innovasjon og nyskaping i bransjen, og ny teknologi, bygget rundt biologien muliggjør nettopp dette, understreker han.

Kontinuerlig inspeksjon

– Produktene vi lager kan automatisere inspeksjon og rengjøring i alle slags merder og tankanlegg. Et viktig poeng med inspeksjon er å få ned rømningstallene, sier Pedersen. I dag er det et minstekrav om inspeksjon av noten hver tredje måned. De «flinkeste» gjør det kanskje en gang i måneden. Det sier seg selv at mye kan skje i mellomtiden.

– Med vår løsning vil du kunne få daglig kontroll av notveggen. Dersom noten f.eks. rives opp av drivved får operatøren informasjon om det samme dag – ikke etter noen uker. Det kan forhindre tap av både laks og omdømme.

Avansert navigasjon

Undervannsdronen Probot skal være frikoplet fra alt av ytre parametere, og kan navigere i sjøen uten fjernstyring, akustiske pingere eller gps-data. Navigasjonsprinsippet basert på en rekke ulike om bord sensorer blant annet en 9-akse bevegelsesmåler (IMU) og systemet er sågar patentsøkt. – Det er ingen andre som har tilnærmingen vi har i dag – eksisterende og andre løsninger henger stort sett fast i notveggen eller i en form for winsj, og bruker gjerne akustisk posisjonering eller ekkolodd. Vi trenger kun en not. I tillegg har vi den fordelen at systemet kan brukes som en plattform for andre løsninger – blant annet har vi gjort den fremtidsorientert ved å klargjøre for integrasjon av et bredt spekter av sensorer. Det kan jo hende kundene ønsker å måle flere ting når de først har utstyr i sjøen, forteller Pedersen.

Sensorplattform

Prototypene som nå er i sjøen måler i utgangspunktet temperatur og dybde, og er forberedt for oksygen. Hovedsensoren er imidlertid kameraene som skal hjelpe dronen å finne hull. Under prosessen har ingeniørene hos Probotic testet omkring 30 forskjellige kamerasensorer og linsetyper før de kom frem til en løsning med tilstrekkelig dynamikk og lavlysfølsomhet. På samme måte som for de øvrige sensorene, er plattformen bygget slik at det skal være lett også å bytte kamera.

Maskinlæring

– Vi har implementert maskinlæring for å kunne detektere hull og rifter i noten. Basert på historiske data i form av bilder og video har vi lært systemet hva hull er og hvordan de ser ut. Det er en kontinuerlig prosess, hvor vi trener systemet både på simulerte, digitale hull og bilder vi har fått og laget selv. Nå har vi allerede mange terrabyte med slike data, ler Pedersen. Faktisk jobber man også med lignende inspeksjonsprosesser for landbaserte anlegg. Samtidig er mulighetene åpne for at løsningene kan brukes også for å detektere skader og sykdom på fisk.

Egenutviklet elektronikk

Prototypene er til nå basert på mest mulig hyllevare, slik som utviklingskort og standard prosessorkort, mens Probotic nå er i ferd med å utvikle sine egne elektronikkort. Hva de eksakt inneholder vil ikke Pedersen ut med, bortsett fra at de «bruker elektronikk som i dag benyttes i moderne elbiler med selvkjørende egenskaper».

Tar ansvar

Forretningsmodellen vil være basert på utleie. – Vi har tenkt design slik at systemet skal være lett å oppgradere og videreutvikles. Skjer det noe skal det være vårt problem – ikke kundens, understreker Pedersen. Rundt omkring hos oppdretterne står det angivelig mange utrangerte ROV systemer som ikke blir brukt fordi nettopp kunden selv må sørge for å holde systemene operative.

Ingen mangel på utfordringer

Pedersen er klar på at det gjenstår mange utfordringer i havbruksnæringen, ikke minst problemet med lakselus, som oftest løses ved å pumpe den over i brønnbåt for ferskvannsbehandling, spyling osv. – behandling som er stressende og skadelig for fisken. I tillegg kommer utfordringer med oppsamling og behandling av slam og overskuddsfôr. Løsningene vil være en kombinasjon av tradisjonelle og nye teknologiske tilnærminger, tror han.