Einreichung Digitale Kultur 2008-1 Roboat
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Daten
Projekt/Einrichtungsname: Roboat – weltbestes Roboter Segelboot überquert den Atlantik
Einreichung bei: Netzkultur
Einreichende(r): InnoC.at – Österreichische Gesellschaft für innovative Computerwissenschaften
Fördersumme: 17.412,-- EUR
Beschreibung
Einreichender
InnoC.at – Österreichische Gesellschaft für innovative Computerwissenschaften
Kampstraße 15/1, A-1200 Wien
ZVR: 403154982
Einleitung
Von den Ägyptern (5000 v.Chr) bis ins 19 Jh n.Chr waren Segelschiffe das dominante Fortbewegungsmittel über das Wasser. Heute dient Segeln in Industriestaaten primär dem Sport und Hobby. Diese umweltfreundlichste aller Fortbewegungsmittel erfordert bisher viel manuelle Arbeit und ist eine Wissenschaft für sich. Automatische Segelboote könnten dieser Fortbewegungsart eine neue Renaissance bescheren.
Die Vision von Maschinen, die uns in immer mehr Bereichen des täglichen Lebens Aufgaben abnehmen, hat zahlreiche wissenschaftliche Initiativen in der Robotik entstehen lassen. Die Forschung im Bereich von vollautonomen Roboter-Segelbooten hat zuletzt 2006 durch die Microtransat-Initiative von Mark Neal und Yves Briere einen großen Aufschwung erfahren.
Microtransat
Die Microtransat ist eine Transatlantik-Regatta für vollautonome Segelboote. Die Regatta zielt darauf ab, die Entwicklung autonomer Segelboote in einem freundschaftlichen Wettbewerb voranzutreiben. Nach derzeitigem Plan ist die Atlantiküberquerung für Ende 2008 angesetzt. Vorher sollen mehrere kleinere Regatten stattfinden.
Zwei kleinere Wettbewerbe haben bereits statt gefunden. Diese gaben den Teilnehmern die Möglichkeit ihre Ideen auszutauschen und ihre Boote unter weniger harten Bedingungen zu testen.
Der erste Microtransat Wettbewerb fand auf einem See in der Nähe von Toulouse (Frankreich) im Juni 2006 statt. Drei Teams (Aberystwyth University, ENSICA/IUT de Nantes und InnoC) nahmen daran teil.
Der zweite Microtransat Wettbewerb fand in der Irischen See vor der Küste von Aberystwyth (Wales, UK) im September 2007 statt. Ziel dieses Bewerbs war es, den Teilnehmern einen Eindruck vom Segeln am Meer zu vermitteln. Vier Teams (Aberystwyth University, ENSICA/IUT de Nantes, InnoC und Queens University) nahmen teil.
Ein dritter Microtransat Wettbewerb wird im Rahmen der ersten Roboter Segel Weltmeisterschaft von InnoC (Österreichische Gesellschaft für innovative Computerwissenschaften) organisiert und am Neusiedlersee im Mai 2008 ausgetragen.
Immer mehr Teams versuchen ihren Roboterbooten die komplexen Abläufe des Segelns bei zu bringen. Die beste Routenplanung, der perfekte Umgang mit sich ständig ändernden Windverhältnissen, sowie das perfekte Timing bei Wende und Halse sind nur einige der Skills, die die künstlichen Segler beherrschen müssen.
InnoC’s "ASV roboat"
Das Wiener Team von InnoC konnte mit ihrer „ASV roboat“ beide bisherigen Microtransat-Wettbewerbe eindrucksvoll gewinnen. Die „ASV roboat“ ist ein autonomes Roboter-Segelboot, das in der Lage ist jedes beliebige Ziel anzusteuern, es müssen lediglich die Koordinaten eingegeben werden. Die optimale Route wird anhand von Wetterdaten berechnet und ständig angepasst.
ASV steht für "Autonomous Sailing Vessel". Basis für die "ASV roboat" ist die Bootsklasse Laerling. Der Laerling wurde Jan Herman Linge konstruiert – dem Schöpfer des Olympia-Kielboots Soling. Laerling ist im kleinen in derselben Weise ausgestattet wie die viel größeren Regattaboote. 60 kg Bleiballast im Kiel bewirken, dass das Boot sich aus jedem beliebigen Krängungswinkel von selbst aufrichtet. Weiters ist das Boot durch 400 Liter Schaumauftrieb auch im wassergefüllten Zustand unsinkbar. Diese Eigenschaften qualifizieren das Boot als Basis für das autonome Segelboot ASV roboat.
Technologische Highlights
Sensoren
- Position und Geschwindigkeit (GPS)
- Spannungsversorgung / Ladestand
- Stromverbrauch der Aktoren
- Baumstellung
- Ultraschall-Windsensor (Richtung und Geschwindigkeit)
- Lagekompensierter Kompass (Richtung und Krängung)
- Echolot (Tiefenmessung)
- Logge (Geschwindigkeitsmessung)
Aktoren
- Schot-Kettenantrieb (Eigenkonstruktion)
- Pinnen-Linearantrieb von Transmotek
Energie
- 2 x 320 Ah Langzeitentladebatterien
- Solarpanele mit Laderegler
- Brennstoffzelle (geplant)
- Windgenerator (geplant)
Dreistufige Kommunikation
- WLAN (Rundstrahler am Masttop und Sektorantenne am Ufer)
- UMTS/GPRS
- Inmarsat Satellitenkommunikation (geplant)
Sicherheit
- Unsinkbar durch Schaumauftrieb
- Unkenterbar durch Ballastkiel
- Nebelhorn (remote und onboard bedienbar)
- Positionslichter
- Deltaflagge "Autonomous Vessel"
- Notaus
- Fernsteuerung über WLAN, UMTS/GPRS oder Satellit
- Emergency Layer in der Systemarchitektur
- Automatische Lenzpumpe
- Radarreflektoren (geplant)
- Spezielle Deckabdichtung (geplant)
Neuartige Algorithmen
- Short Course Weather Routeing
- Fuzzy Logic Steuerung für Ruder und Segel
Details zur Transatlantik-Wettfahrt 2008
Die weltweit erste vollautonome Atlantiküberquerung wird im September 2008 starten. Der Startpunkt liegt vor der Westküste Portugals. Die Ziellinie verläuft zwischen 10 deg und 25 deg Nord bei 60 deg West.
Jedes Boot muss die folgenden Kriterien erfüllen:
- Wind ist die einzige Antriebsquelle.
- Das Segelboot muss vollautonom sein. Menschliches Eingreifen ist nur im Notfall erlaubt.
- Das Segelboot muss energietechnisch autonom sein. Alle benötigten Batterien, Treibstoff oder andere stromerzeugende Geräte müssen sich am Boot befinden.
- Die maximale Bootslänge ist 4 m.
Die Microtransat-Aufgabe:
- Ziel des Wettbewerbs ist ein autonomes Segelboot so schnell wie möglich von Europa aus in die Karibik zu segeln.
- Der Wettbewerb wird in der Woche von 29. September bis 3. Oktobber 2008 starten. Die Teilnehmer dürfen zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb dieses Zeitraums auslaufen.
- Der Startpunkt ist mit 41.38 deg Nord, 9.00 deg West festgelegt.
- Die Ziellinie verläuft entlang des Längengrades zwischen 10.00 deg Nord, 60.00 deg West und 25.00 deg Nord 60.00 deg West.
Bewertungskriterien:
- Wie schnell das Boot den Atlantik vom festgelegten Startpunkt bis zum festgelegten Zielpunkt überquert.
- Eine Handicap-Formel von Yves Briere wird angewendet um die Zeit anhand der Bootslänge zu kompensieren: Zeit korrigiert = Zeit * Wurzel(4 m)/Wurzel(Bootslänge in m)
- Falls kein Boot das Ziel erreicht gewinnt jenes Boot, das am weitesten westlich seine letzte Position übermittelt hat :).
Verwendung d. Fördergelder
Beschreibung des Vorhabens
Das Wiener Team von InnoC wird mit dem Schiff „ASV roboat“ an der Microtransat 2008 (weltweit erste vollautonome Atlantikübersegelung) teilnehmen. Das Projekt umfasst im wesentlichen folgende Aktivitäten:
- Adaptierungen der „ASV roboat“, um diese tauglich für die rauen Bedingungen eines Langzeittörns am offenen Meer zu machen
- Stabilisiertes Schiffsdeck
- Energieautarke Ausführung
- Satellitengestützte Kommunikationseinrichtung
- Implementierung einer Live-Website zur Positionsverfolgung während der Atlantiküberquerung
- Testfahrten zur Vorbereitung auf den Wettbewerb
- Bootstransport zu und von den Wettbewerbsorten
- Begleitende Medienarbeit
Finanzierungsplan
Kosten
Reisekosten 10 Testtage am Neusiedlersee 1.600 2 Testwochen an der Adria 4.160 Bewerbsstart Porto 3.180 Bewerbsziel Martinique 2.840 11.780 Sachkosten Energie (Solar, Brennstoffzelle, Windgenerator, etc.) 12.000 Satellitenkommunikation 3.000 Sensorik und Aktorik 4.400 Elektronik 1.000 Adaptierungen am Boot 2.700 23.100 Dienstleistungen Bootstransport nach Porto 2.000 Bootsrücktransport 4.000 Begleitboot 6.000 Bootsadaptierungen 500 12.500 GESAMT 47.380
Finanzierung
Zugesagt FIT-IT Förderung (BMVIT) 18.088 Sponsoring 8.000 Eigenmittel 3.880 29.968 Hiermit beantragt Netznetz Digitale Kultur (Stadt Wien, MA7) 17.412 GESAMT 47.380
Querverbindungen zu anderen Projekten aus der Szene
Auszug aus dem Medienspiegel
- Oberösterreichische Nachrichten, 19.01.2008 [print]: "Roboters Segeltörn"
- Der Standard, 09.01.2008 [online]: "Leinen los für Roboter-Segelboote"
- Kurier, 18.12.2007 [print]: "Roboter segeln am Neusiedler See"
- Computerwelt, 17.12.2007 [online]: Erste Roboter-Segel-WM in Österreich
- Spiegel Online, 17.12.2007 [online] 2008: Roboter-Segel-WM in Österreich
- Computerwoche.de, 17.12.2007 [online]: Roboter-Segelboote tragen Weltmeisterschaft aus
- Der Standard, 17.12.2007 [online]: Erstmals Weltmeisterschaft für Roboter-Segelboote
- Heise online, 17.12.2007 [online]: Erste WM der Roboter-Segelboote 2008 in Österreich
- Salzburger Nachrichten, 12.12.2007 [print]: "Robotersegeln auf dem Neusiedler See"
- ORF futureZone, 12.12.2007 [online]: Roboregatta auf dem Neusiedler See
- Linux Magazin, 12/2007 S.108f [print]: Klar zur Wende: Linux-Boot gewinnt Segelregatta
- ORF, Wien Heute, 04.11.2007 [tv]: Bericht über das Roboat Projekt
- ORF.at, 04.11.2007 [online]: Wiener Roboterboot segelt an der Weltspitze
- YACHT Nr. 23/2007 S.44ff, 31.10.2007 [print]: Reportage: Computergesteuert und kameraüberwacht – was passiert, wenn unbemannte Boote auf Törn gehen? Reportage vom internationalen Treffen der Segelroboter
- Yachtrevue, 19.10.2007 [online]: Wir sind die Besten! Nicht im Fußball, aber im Robotersegeln
- Slashdot, 04.10.2007 [online]: "Trans-Atlantic Robots"
- MAKE, 27.09.2007 [online]: "Autonomous Sailboat Racing"
- Kronen Zeitung, 11.09.2007 [print]: "Ein Weltmeister ganz ohne Kapitän"
- Heise online, 08.09.2007 [online]: Österreichisches Roboter-Boot gewinnt Regatta
- Kurier, 07.09.2007 [online]: Österreich ist Roboat-"Weltmeister"
- Cambrian News, 06.09.2007 [print]: "Robot boats put through their paces in the bay"
- ORF 2, 06.09.2007 [tv]: Wirschaftsmagazin "Eco", Segelroboter - Hightech aus Österreich
- ORF futureZone 06.09.2007 [online]: Sieg für österreichischen Robosegler
- New Scientist Technology Blog, 05.09.2007 [online]: A robotic life on the ocean wave
- BBC News, 04.09.2007 [tv]: Robotic yachts in sea trial
- BBC News, 03.09.2007 [online]: Robot boats in ocean race trials
- Yachtrevue, 01.09.2007 [online]: Roboter an die Macht
- Aber News, 31.08.2007 [online]: Cystadleuwyr ar gyfer y ras gyntaf ar draws Môr yr Iwerydd i gychod hwylio robotaidd i gynnal profion yn Aberystwyth
- Linux Magazin, 24.08.2007 [online]: Microtransat 2007: Linux auf offener See
- ORF, Wien Heute, 25.07.2007 [tv]: "Hightech Segler"
- ORF futureZone, 22.07.2007 [online]: "Computer fordert Poker-Asse"
- Kronen Zeitung, S. 22, 12.07.2007 [print]: "Segelschiff kreuzt ohne Mannschaft"
- heute, S. 10, 12.07.2007 [print]: "Computer statt Skipper: Roboter-Boot soll Regatta gewinnen"
- ORF.at / ORF futureZone, 11.07.2007 [online]: "ASV Roboat auf großer Fahrt"
- Kurier, 11.07.2007 [online]: "Ohne Kapitän um die Welt"
- Wienweb, 11.07.2007 [online]: "Report: Künstliche Intelligenz setzt die Segel"
- Profil, Nr. 28/2007, 09.07.2007 [print]: "Science-Fan"
- Die Presse - hitech special, 26.06.2007 [print]: "Ein Schiff wird kommen"
- ORF futureZone, 31.05.2007 [online]: "Robo-Kicker mit Selbstbewusstsein" ("Segelnde Bots")
- kulturseiten.com, 09.05.2007 [online]: "Roboter-Seemacht Oesterreich: Vollautomatische Besegelung der Irischen See im Herbst 07"
- FM4, 09.05.2007 [radio]: Beitrag über das Roboat
Der gesamte Medienspiegel kann unter http://www.roboat.at/pressecenter/medienspiegel/ abgerufen werden.
Links über Aktivitäten mit Bezug zu InnoC und Roboat
- www.innoc.at – Website des Einreichers
- www.roboat.at – Die „ASV roboat“
- www.microtansat.org – Der Microtransat Wettbewerb
- www.roboticsailing.org – Roboter Segel WM und Generalprobe zur Microtransat
- www.happylab.at – Entwicklungslabor, u.a. für „ASV roboat“
- www.robotchallenge.at – Robotik-Initative des Einreichers
- www.joenoname.com – Netzkultorprojekt mit Teilprojekt „Roboat“
Zeitplan
- Vorbereitung mit Testfahrten am Neusiedlersee und an der Adria: ab April 2008
- Start der Microtransat in Porto: 29.09.2008
- Erwarteter Zieleinlauf in Martinique: Ende Nov. 2008
- Projektabschluss (ink. Bootsrücktransport) bis Ende Dez. 2008
