Az sayıda, yüksek uzmanlığa sahip endüstriyel dalgıca dayanan bu kritik faaliyet, yaşlanan liman altyapıları ve hızla artan açık deniz yapıları nedeniyle giderek artan bir talep baskısıyla karşı karşıya. Almanya merkezli yeni bir araştırma projesi ise bu tabloyu kökten değiştirmeyi hedefliyor.
Alman Yapay Zekâ Araştırma Merkezi (DFKI) liderliğinde yürütülen MARIOW (Maritime AI-supported and Remotely Operated Welding) projesi kapsamında, sualtı kaynak işlemlerini büyük ölçüde otonom olarak gerçekleştirebilen bir robotik sistem geliştirildi. Yapay zekâ, gelişmiş algılama teknolojileri ve özel olarak tasarlanmış bir sualtı robotik kolunu bir araya getiren sistem, insan dalgıçların maruz kaldığı riskleri azaltmayı ve onarım süreçlerini ölçeklenebilir hâle getirmeyi amaçlıyor.
Proje, Almanya Federal Ekonomi ve Enerji Bakanlığı (BMWE) tarafından finanse ediliyor. Konsorsiyumda DFKI Robotik İnovasyon Merkezi (Bremen), TH Köln, Fraunhofer Bilgisayar Grafiği Araştırma Enstitüsü IGD, AMT GmbH ve Unterwasserkrause – Mutzeck GmbH yer alıyor. Çalışma; robotik, malzeme bilimi, bilgisayarlı görü ve endüstriyel kaynak alanlarını tek bir çatı altında buluşturuyor.
6.000 Metre Derinlik İçin Tasarlandı
MARIOW sisteminin merkezinde, DFKI tarafından geliştirilen modüler bir sualtı manipülatörü bulunuyor. 6.000 metreye kadar derinliklerde çalışabilecek şekilde tasarlanan robotik kol, yaklaşık iki metrelik erişim mesafesi sunuyor. Sistem; liman yapıları, açık deniz platformları ve diğer sualtı çelik konstrüksiyonlarda farklı kaynak senaryolarına uyarlanabiliyor.
Hassasiyet, merkezi olmayan eklem kontrolü ile üst düzey hareket planlamasını birleştiren hibrit bir kontrol yaklaşımıyla sağlanıyor. Bu sayede düşük görüş mesafesi ve güçlü akıntıların olduğu zorlu sualtı koşullarında bile kaynak işlemleri tekrarlanabilir ve kararlı bir biçimde gerçekleştirilebiliyor.
Kaynak Noktasını Yapay Zekâ Belirliyor
MARIOW’un öne çıkan yeniliklerinden biri, kaynak işleminin nerede ve nasıl yapılacağını sistemin kendisinin belirleyebilmesi. Fraunhofer IGD tarafından geliştirilen stereo kamera sistemi, kaynak torcuna doğrudan yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlıyor. TH Köln Otonom Sistemler Laboratuvarı tarafından geliştirilen yapay zekâ modelleri ise bu görüntüleri analiz ederek kaynak bağlantılarını, başlangıç ve bitiş noktalarını otonom olarak tespit ediyor.
Bağlantı geometrisi belirlendikten sonra yapay zekâ, en uygun kaynak yolunu hesaplıyor ve robot hareketlerini buna göre optimize ediyor. Bu yaklaşım, insan dalgıçlar için son derece zorlayıcı olan düşük görüş koşullarında dahi tutarlı kaynak kalitesi elde edilmesini mümkün kılıyor.
Sürekli Tel Kaynağıyla Tam Otomasyon
Otonom sualtı kaynağının önündeki en büyük engellerden biri, geleneksel yöntemlerde kullanılan çubuk elektrotlar. Bu elektrotların kısa sürede tükenmesi, kesintisiz robotik çalışmayı neredeyse imkânsız kılıyor.
MARIOW konsorsiyumu bu sorunu, sualtı özlü tel ark kaynağı (UW-FCAW) yöntemiyle aştı. TH Köln Malzeme ve Proses Teknolojisi Enstitüsü’nün, AMT GmbH ile birlikte geliştirdiği bu sistemde çubuk elektrotların yerini sürekli tel beslemesi alıyor. Kesintisiz malzeme akışı, otonom operasyonlar için gerekli olan kararlı ve tekrarlanabilir kaynak dikişlerinin önünü açıyor.
Laboratuvardan Gerçek Sahaya
Tam entegre MARIOW sistemi, DFKI’nin Bremen’deki sualtı test havuzunda başarıyla sergilendi. Yapay zekâ tabanlı eklem tespiti, otomatik yol planlaması ve robotik kaynak işlemleri, UW-FCAW prosesi kullanılarak başarıyla gerçekleştirildi.
DFKI Robotik İnovasyon Merkezi proje yöneticisi Christian Koch’a göre bu gösterim, otonom sualtı özlü tel ark kaynağının yalnızca teknik olarak mümkün olmadığını, aynı zamanda denizcilik sektörü için ticari açıdan da umut vadettiğini ortaya koyuyor.
Projenin bir sonraki aşamasında, sistemin kontrollü laboratuvar ortamlarından gerçek liman koşullarına taşınması hedefleniyor. Tuzlu su, dalga ve akıntı gibi çevresel faktörlerin yanı sıra derinlik arttıkça yükselen basınç, sistemin dayanıklılığı ve sızdırmazlığı açısından yeni zorluklar yaratacak. Gelecek geliştirmeler arasında, kaynak cürufunu temizlemek için lazer tabanlı bir sistemin entegrasyonu da yer alıyor.
Başarılı olması hâlinde MARIOW, sualtı bakım ve onarımında önemli bir dönüm noktası olarak görülüyor. Proje, sualtı kaynağını yalnızca dalgıçlara bağımlı bir uzmanlık alanı olmaktan çıkararak, yapay zekâ destekli, ölçeklenebilir bir endüstriyel sürece dönüştürmeyi hedefliyor.