ربات های زیرآبی تمیزکاری خزه از شناورها: طراحی و ارزیابی سیستم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی دانشکده فنی مهندسی گروه صنایع دریایی واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی تهران/ f.azarsina@srbiau.com

چکیده

یکی از هزینه های اضافی که به خدمات دریایی تحمیل می شود، هزینه تمیزکاری بدنه زیرین شناورها از جانورانی است که به بدنه می چسبند. بعلاوه، در اثر رشد این خزه و جلبک و جانوران روی بدنه، اصطکاک میان آب و بدنه قایق یا کشتی در حرکت افزایش یافته و در نتیجه هزینه سوخت اضافی به ناوگان دریایی تحمیل می گردد. رشد خزه و جانوران اثر شدیدی بر افزایش نیروی پسای اصطکاکی بدنه دارد که میزان این افزایش وابسته به نوع ارگانیسم ها و مساحت پوشش آنها و نیز شکل بدنه شناور و سرعت عملیاتی آن است. در این تحقیق اطلاعات مربوط به انواع ربات های تمیزکاری بدنه قایق و کشتی جمع آوری شده است. در این مطالعه، تعداد زیادی از پروژه های مرتبط با ربات تمیزکاری بدنه و مشخصات اساسی آنها شامل قیمت، نحوه اتصال به بدنه و سیستم تمیزکاری ربات بررسی شده است. نیاز به ساخت ربات خزه زدا در داخل کورتینر وجود دارد. نتایج  این تحقیق نشان دهنده وضعیت موجود این فناوری، چالش ها و فرصت ها و در مجموع نقطه شروعی به کار برای ایجاد این ربات های زیرسطحی در داخل است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Underwater Hull Cleaning Robots: Designing and Assessing System

نویسنده [English]

  • Farhood Azarsina
Faculty of Engineering, Department of Marine Industries, Assistant Professor, Science and Research branch, Islamic Azad University, Tehran (f.azarsina@srbiau.ac.ir) (Main Author)
چکیده [English]

One of the extra charges imposed on marine services is the expense of cleaning living organisms (fouling) that grow on hulls. Moreover, the algae and animals on hull surface increase the frictional resistance of boats and marine vessels as they move which results in additional fuel cost. Fouling has a significant effect on the increased frictional resistance. The amount of this increase depends on the biology (types of microorganisms and their covering area) as well as the underwater hull shape and the vessel’s operating speed. In this research, information related to different types of underwater hull cleaning robots (HCR) has been gathered. By studying many underwater HCR projects, their main specifications including cost, type of attachment to hull, and cleaning system have been assessed. Regarding the results of this research, it has been revealed that construction of an underwater HCR in Iran is feasible. The net cost of construction, maintenance, repair and operation of the robot is small compared to the long-term expenditure for the periodical hull cleaning in a shipyard. The main conclusion of this research shows the current situation in technology, challenges, and opportunities and all in all the starting point to create these underwater robots in Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Underwater robot
  • Hull cleaning
  • Fouling
  • Feasibility of creating robots
آذرسینا، ف.، امکان سنجی ایجاد ربات خزه زدا ساخت داخل برای تمیزکاری بدنه شناور های مرزبانی ناجا، مرکز تحقیقات کاربردی معاونت آماد و پشتیبانی ناجا، تهران، 1397.
S. Durr and J. C. Thomason, Biofouling, John Wiley & Sons, 2009.
E. R. Holm, M. P. Schultz and e. al., "Evaluation of hydrodynamic drag on experimental fouling release surfaces using rotating discs," Biofouling, vol. 20, pp. 219-226, 2004.
J. C. Lethwaite and e. al., "An investigation into the variation of ship skin frictional resistance with fouling," Transactions of the Royal Institute of Naval Architects, vol. 127, pp. 269-284, 1985.
M. P. Schultz, "Frictional resistance of antifouling coating systems," Journal of Fluids Engineering, vol. 126, pp. 1039-1047, 2004.
M. P. Schultz, "Effects of coating roughness and biofouling on ship resistance and powering," Biofouling, vol. 23, pp. 331-341, 2007.
Office of Naval Research, "Hullbug," Robotic hull bio-mimetic underwater grooming., 2019. [Online]. Available: http://www.onr.navy.mil/Media-Center/Fact-Sheets/Robotic-Hull-Bio-mimetic-Underwater-Grooming.aspx.
Gulf Agency Company EnvironHull, "HullWiper," GAC - GAC EnvironHull- unique brushless hull cleaning solution, 2019. [Online]. Available: http://gac.com/shipping/hull-cleaning-solution/ .
Technique Cybernetix, "Magnetic Hull Crawler (MHC)," Magnetic hull crawler hull inspection and cleaning robot, 2019. [Online]. Available: http://www.cybernetix.fr/wp-content/uploads/2016/05/MHC-Product-Fact-Sheet-EN-Dec-2015.pdf.
ClimateKIC, "Fleet Cleaner," Fleet cleaner | climate-KIC, 2019. [Online]. Available: http://www.climate-kic.org/start-ups/fleet-cleaner/.
Sailmagazine, "Hulltimo," Hulltimo pro hull-cleaning robot - sail magazine, 2019. [Online]. Available: http://www.sailmagazine.com/gear/electronics-and-navigation/hulltimo-pro-hull-cleaning-robot/.