Komende vrijdag vertrekt het studententeam Trident Delft naar Daytona in de VS, waar het van 18 tot en met 24 juni meedoet aan de RoboBoat-competitie. Daarin moeten autonome bootjes verschillende opdrachten uitvoeren. Het is voor het eerst dat een Nederlands team aan deze wedstrijd meedoet.

Read this article in English

In januari presenteerden de studenten van Team Trident hun eerste prototype al bij de afronding van hun minor Robotics. (Lees: ‘Delftse studenten bouwen verrassende robots’.) De afgelopen maanden hebben ze in hun eigen tijd keihard doorgewerkt om hun autonome boot te perfectioneren.

De Trident is een compact bootje van 75 bij 52 cm, dat 12 kg weegt. De trimaran haalt een topsnelheid van 1,5 m/s. De studenten hebben voor de trimaran-vorm (drie parallelle rompdelen) gekozen vanwege de stabiliteit; en dat is weer een absolute voorwaarde om de sensoren aan boord goed te laten werken.
 

3D-printen

De romp van de Trident is gemaakt van glasvezelversterkt epoxyhars, wat hem zowel sterk als stijf als licht maakt. Binnen in het bootje zorgen lasergesneden profielen voor de nodige stijfheid.

De bovenkant van het bootje is opgebouwd uit elf 3D-geprinte stukken kunststof. ‘Hier zitten alle sensoren, die specifieke eisen stellen aan de positie en oriëntatie’, zegt Timothy Puglia, student industrieel ontwerpen aan de TU Delft en woordvoerder van het team. 'Dat leidt tot best ingewikkelde vormen en daarvoor is 3D-printen de beste optie.'
 

Tot op de millimeter

In de Trident zitten verschillende sensoren waarmee het bootje zijn positie bepaalt. Het heeft gps aan boord, maar voor de meeste opdrachten is dat niet nauwkeurig genoeg. Daarom heeft de Trident ook een IMU (inertial measurement unit) aan boord; een kastje met versnellingsmeters en gyroscopen. ‘Daarmee bepaalt het bootje tot op de millimeter waar het is en waar bijvoorbeeld boeien liggen.’

De Trident moet natuurlijk ook om zich heen ‘kijken’ om objecten te identificeren die mogelijk een probleem opleveren of waarop hij zich kan oriënteren. Dit doet hij met lidar, veruit het duurste onderdeel van de boot.
 

Routes plannen

Alle gegevens van de sensoren komen samen in een computer die in de romp van het bootje zit. Die stuurt weer de verschillende schroeven aan volgens de differential-thrust-aanpak, waarbij soms de ene schroef vooruit draait en de andere achteruit om te sturen.

De software van de Trident kan de vorm en de kleur van objecten herkennen met een camera, de afstand schatten en de locatie. Verder kan het bootje autonoom routes plannen en openingen zoeken in een rij voorwerpen. Voor een van de opdrachten is een drone nodig, die opstijgt vanaf de Trident. ‘Daar werken we nog keihard aan. We hopen dat dat nog lukt’, zegt Puglia.
 

Wedstrijd

De RoboBoat-wedstrijd in Daytona (Florida) begint op maandag 18 juni. Studententeams van over de hele wereld nemen eraan deel. De boten moeten in 20 minuten een parcours afleggen. Daarin moeten ze zo snel mogelijk een aantal opdrachten uitvoeren, zoals aanmeren en weer vertrekken, obstakels ontwijken en door poortjes varen.

Het Delftse team doet voor de eerste keer mee aan de wedstrijd, terwijl sommige andere teams al vaker deelnamen. ‘Het zal zwaar worden’, denkt Puglia. ‘Maar we hebben veel vertrouwen in onze boot. Hij vaart heel stabiel, mede dankzij de hulp van Damen Shipyards, waarmee we nauw hebben samengewerkt.’

Wat de tactiek van de concurrentie is, kan Puglia nog niet goed inschatten. ‘Wij hebben fanatiek onze voortgang gedeeld op sociale media, maar andere teams deden dat minder. Dus ik heb het uiterlijk van veel boten gezien, maar niet hoe ze worden bestuurd.’

Meer details over het ontwerp van Team Trident zijn te lezen in het journal paper (pdf) dat het team voorafgaand aan de competitie moest inleveren.