Slangeroboten har blitt en filmhelt

Da det norske produksjonsselskapet Fantefilm søkte på internett for å finne den vakreste undervannsroboten i verden, ble de overrasket over å finne at den ble laget i Norge. Roboten ble da den første som fikk en filmrolle i filmen «North Sea», som nå er i forhåndsvisning.

Kristin Ytterstad Pettersen, professor i cyberteknikk og en av nøkkelforskerne ved Senter for autonome marine operasjoner og systemer, AMOS, har studert slangerobotikk i flere år. Pål Liljebäck har doktorgrad i slangerobotikk med Pettersen som veileder. Basert på forskningen deres, grunnla de selskapet Eelume (uttales «ee-loom») i 2015 som en spin-off av NTNU.

Ingen kunne da ha forestilt seg at Eelume skulle få en heroisk rolle i Norges største filmproduksjon syv år senere.

Utledet fra differensialligninger

Kinoverdenen er ikke det eneste stedet hvor slangeroboter kan være helter. I den virkelige verden spiller slangeroboter også en avgjørende rolle.

Undervannsroboter kan hjelpe til med å utforske havet, for eksempel.

– Bare fem prosent av havet er kartlagt. En slangerobot kan hjelpe til med å undersøke store ukjente områder, som havet under Arktis og Antarktis, sier Pettersen.

Hvordan blir en slik skapning født?

Verdens mest avanserte slangerobot for undervannsbruk ble i utgangspunktet utviklet gjennom mange lange matematikkoppgaver som Pettersen og forskerteamet hans skrev for hånd. Da professorer fra NTNUs Institutt for kybernetisk teknikk (ITK) satte i gang med å lage noe nytt, var papirdifferensialligninger et sentralt verktøy.

«Å få roboter til å bevege seg er ekstremt fascinerende. Vi bruker matematikk som en måte å avkode naturens hemmeligheter. Matematikk er egentlig et språk for å forstå og analysere naturen,» sier Pettersen.

Han sa også at en robots matematiske modell faktisk passer på en A4-side.

Den kan utføre ulike oppgaver til sjøs

Pettersen ledet forskningen som førte til et verdensgjennombrudd innen slangerobotikk, som han vant en rekke priser for. Andre grupper, inkludert Japan og USA, har først og fremst fokusert på mekatronikk, selve konstruksjonen av skjøter og materialer. Pettersen og teamet hans fokuserte på «hjernen», eller algoritmene, for å finne ut hvordan en slangerobot skulle bevege seg.

Etter å ha fullført sin doktorgrad begynte Liljebäck som Chief Technology Officer (CTO) i Eelume, og ble ansvarlig for selskapets teknologiutvikling. Sammen med resten av Eelumes team utviklet han Eelumes slangeformede undervannsrobot.

«Etter seks år med enorm innsats forbereder Eelume seg på å utføre ulike oppgaver til sjøs. Dagens robot er tredje generasjon og vil utføre en autonom inspeksjon av rørledningene i løpet av de kommende månedene,» sier Liljebäck.

Autonom betyr at roboten kan utføre oppgaver på egen hånd, etter en plan uten at en person fjernstyrer den. Andre roboter, som ROV-er (Remotely Operated Vehicles), fjernstyres av en person fra bakken eller fra en båt via en kabel. Eelumes robot fungerer trådløst, uten noen kablet tilkobling.

En avansert undervannsrobot som denne kan hjelpe med å oppdage lekkasjer og farlige problemer i undervannsinstallasjoner, varsle deg om søl, forurensning eller andre trusler, og til og med utføre reparasjoner og vedlikehold.

– Vi vil også bli med Equinor for å teste robotens evne til å oppdage lekkasjer og måle lyd, saltinnhold, temperatur og olje i vannet, sier Liljebäck.

Trådløs og AI

Eelumes team jobber hardt for å sikre at en slangerobot som Eelume ikke bare er sammensatt av vakre matematiske ligninger unnfanget ved universitetet, men også er til fordel for verden gjennom praktisk bruk.

«Pål har en solid forståelse når det gjelder å mestre avansert matematisk teori og bygge selve mekatronikk. Han bygger slangeroboter for å ligne ekte skapninger, for eksempel ved å gi dem øyne som sender informasjon og nesten menneskeliggjør dem. De blir personligheter… Slik han kombinerer en beherskelse av teori og samtidig har et ønske om å sette alt ut i livet er virkelig unikt, sier Pettersen.

Siden Eelumes robot fungerer trådløst, kan den bevege seg helt fritt i vannet. Det jobbes nå videre med å utvikle stadig mer autonome operasjoner for slangeroboten.

– All kybernetikk handler om å utvikle datamaskinens «hjerne» og inkluderer et element av kunstig intelligens, sier Pettersen.

I 2016 inngikk Kongsberg Maritime og Equinor samarbeid med Eelume som investor, teknologipartner og kunde. Innovasjon Norge bidro også med økonomisk støtte gjennom en innovasjonskontrakt.