ECSEL- prosjekt SWARMs, Smart and networking underWAter Robots in cooperation MesheS

SWARMs mål var å utvide bruk av autonome undervannsfarkoster (AUV), fjernstyrte undervannsfarkoster (ROV) og ubemannede overflatefartøyer (USV), ved å legge til rette for planlegging og utførelse av maritime operasjoner hvor slike farkoster samarbeider. SWARMs startet i 2015 og ble avsluttet i 2018. Prosjektet hadde 30 partnere fra 10 europeiske land. Norske partnere var Inventas (design av brukergrensesnitt), Maritime Robotics (USV-leverandør), NTNU (eier av AUV-er og test infrastruktur), Water Linked (høyhastighets undervannskommunikasjon) og SINTEF (utviklingsmetodikk for autonome farkoster, arbeidspakkelede, norsk koordinator). I SWARMs-prosjektet er det utviklet programvare med tre hovedkomponenter: 1) Operatørstasjon spesielt tilpasset maritime operasjoner med bruk av undervannsfarkoster 2) En programvare-komponent som kan inkluderes i farkostene. 3) En mellomvare som knytter de to foregående sammen. Prosjektet gjennomførte en stegvis utvikling med tre store demonstrasjoner, 2016 på Gran Canaria, 2017 i Mangalia ved Svartehavet (Romania) og 2018 i Trondheimsfjorden. I Mangalia demonstrerte Water Linked siste versjon av sitt høyhastighetsmodem. Inventas demonstrerte sitt nye design for en "intuitiv input device". To spesialdesignede joysticker benyttes for å styre en ROV med robotarm. Maritime Robotics hadde laget elektronikk til joystickene, og koblet denne mot SINTEFs robotarm i Trondheim. Det vakte stor annerkjennelse fra evaluatorer og deltagere da de norske partnerne kunne fjernstyre robotarmen i Trondheim i sann tid fra Mangalia og utføre enkle oppgaver. Prosjektet kulminerte med en demonstrasjon i Trondheimsfjorden i Juni 2018. De norske partnerne var da vertskap for over 60 prosjektdeltagere. SINTEF var administrativt ansvarlig. NTNU var ansvarlig for alle maritime operasjoner og stilte infrastruktur og personale ved "Trondhjems Biologiske Stasjon" til rådighet for prosjektet. Dette innebar blant annet: operasjonsrom, instrumentrom, kaianlegg og støttefartøy med mannskap. NTNU hadde integrert SWARMs programvare i to av sine AUV-er. Maritime Robotics hadde gjort det samme for en av sine USV-er. Andre partnere stilte også med AUV-er og det ble gjennomført en demonstrasjon med tre AUV-er og en USV i sjøen samtidig. Først ble operasjonen planlagt fra operatørstasjonen ved å angi et område som skulle undersøkes. Deretter skjedde alt autonomt: USV-en gjorde et overflatesøk med sonar før den gikk over i en sirkelbevegelse og virket som kommunikasjons-rele for AUV-ene. AUV-ene dykket og beveget seg etter bevegelsesmønstre som var autogenerert på operatørstasjonen. I en parallell sesjon demonstrerte Water Linked en av verdens første trådløse ROV-er hvor de benyttet sine høyhastighetsmoden og Inventas Intuitiv Input Device til å fjernstyre en BlueROV uten kabel. Alle kontrollsignaler til ROV-en samt videosignal tilbake gikk via Water Linked sitt nye undervanns høyhastighetsmodem. I tillegg til den svært suksessfulle demonstrasjonen i Trondheimsfjorden, har de norske partnerne bidratt til disseminasjon av prosjektresultater gjennom nyhetsbrev, artikler, konferanser, ulike eventer samt prosjektets hjemmeside http://www.swarms.eu.

The SWARMs integrated platform allows creating, monitoring, controlling and managing the underwater industrial operations to autonomously (re)distribute, (re)configure, (re)synchronize and (re)plan them in realtime, depending on the situation raised during the operation execution. To achieve the project?s main aim, SWARMs will address the following specific objectives: 1. Developing an environment characterization and coordination system based on robust and reliable vision and acoustic software/hardware components 2. Designing the necessary infrastructure for monitoring and controlling underwater industrial operations by prioritizing the integration and interoperability among upcoming and legacy AUV/ROV systems. 3. A communication concept ensuring smooth functioning while also exploring new, innovative technologies. 4. Defining and applying a methodology for designing new operations using the SWARMs technologies, including new abilities to verify and validate cooperative functionality, safety and security conditions of SWARMs innovations and tools for AUV/ROV operations. 5. Testing, validating and demonstrating the SWARMs platform solution, under extreme conditions, in relevant and environmentally controlled scenarios.