Robot di servizio per la pulizia dello scafo

Quasi tutti gli oggetti richiedono una pulizia. La pulizia di veicoli, navi, barche, treni e aerei ha portato a una moltitudine di progetti di robot, e molti prodotti sono ora disponibili in commercio. In molti casi, i compiti di pulizia devono essere eseguiti per motivi tecnici, come la decontaminazione dei veicoli militari o la rimozione dei cirripedi dagli scafi delle navi. Gli aerei devono essere lavati in cicli regolari per l'aspetto generale e per prevenire la corrosione superficiale. Un'alternativa al lavaggio manuale è stata introdotta nella forma robotica, che applica fluidi di pulizia sullo scafo dell'aereo e uno strumento a spazzola guidato da robot per pulire la fusoliera e le ali dell'aereo. I robot per la pulizia delle barche sono stati introdotti in passato come installazioni fisse in cui lo scafo di una barca viene trainato su un dispositivo di pulizia, che pulisce automaticamente lo scafo. I progetti di robot più moderni possono essere immersi nell'acqua per pulire lo scafo della nave, aggrappandosi all'acciaio, sia con ruote magnetiche che con aspirazione a vuoto. Tuttavia, il metodo usuale è quello di avere robot mobili che coprono lo scafo della nave attraccata per rimuovere vernice, ruggine e cirripedi.

Livello di distribuzione

Mentre in passato l'uso della vernice antivegetativa era molto comune per le navi, ora i regolamenti internazionali hanno vietato le vernici più velenose e quindi più efficaci, il che rende la rimozione del biofouling un nuovo problema per tutte le compagnie di navigazione. Inoltre, i regolamenti per la prevenzione del trasferimento di specie marine da una regione all'altra del mondo richiedono anche la pulizia delle navi prima che possano entrare nei porti. Questi fattori e la tecnologia emergente rendono la pulizia delle navi con i robot un mercato promettente. I tipici robot per la pulizia dello scafo usano acqua ad alta pressione (sopra l'acqua) o spazzole (sopra l'acqua e sott'acqua). L'Office of Naval Research (ONR) degli Stati Uniti ha condotto dei test con un robot per la pulizia dello scafo (Robotic Hull Bio-inspired Underwater Grooming, HullBUG). Questo sistema, sviluppato congiuntamente con SeaRobotics, è come un tosaerba o un aspirapolvere autonomo e incorpora l'uso di un rilevatore di biofilm che può distinguere tra superfici sporche e pulite. I pulitori della flotta usano un robot telecomandato per pulire le navi nel porto di Rotterdam. Commercial Diving Services ha costruito un robot di pulizia che applica acqua di mare calda per uccidere gli organismi sullo scafo, poi lavati via dalle onde quando la nave viaggia. Per le barche più piccole, il robot mobile Keelcrab o similmente l'Hullbot offrono un sostituto per l'antivegetativa mantenendo lo scafo pulito, riducendo l'uso di vernici antivegetative inquinanti per l'acqua. In futuro, i robot potrebbero operare in modo più autonomo invece di essere sempre controllati a distanza. Un concetto: sviluppato dagli studenti dell'Università di Southampton ha inoltre incluso l'idea di pulire mentre la nave è in movimento, utilizzando un guscio idrodinamico che permette al robot di rimanere sullo scafo. In questo caso, è possibile anche la pulizia proattiva, che è, per esempio, proposta da Jotun con il loro robot Hullskater. Il sistema V-Robo è stato proposto da Urakami Research & Development, che offre l'aderenza di aspirazione e la teleoperazione semovente per la sabbiatura con abrasivi, il getto d'acqua e la verniciatura di superfici, in particolare di navi, serbatoi di stoccaggio del petrolio, contenitori di gas ed edifici. Gli scafi degli aerei puliti sono necessari non solo in termini di aspetto ottico, ma anche per individuare facilmente le crepe superficiali. I robot per la pulizia degli aerei sono apparsi già negli anni '90, quando il robot SkyWash è stato utilizzato per pulire grandi aerei all'aeroporto di Francoforte sul Meno. Per alcuni anni, versioni semplificate e semi-automatizzate di tale sistema robotico per il lavaggio degli aerei sono state introdotte da Aerowash e Nordic Dino. Attualmente, si discute l'introduzione di robot completamente autonomi, ma per ragioni di sicurezza, le compagnie aeree insistono che la persona sia presente per supervisionare il processo. Un altro sistema è una piattaforma robotica di rimozione dei rivestimenti al laser per rimuovere la vernice e altri rivestimenti dalle strutture degli aerei. Questo sistema, sviluppato da Besnovo, fa parte di un'iniziativa ambientale per ridurre le vernici o i rivestimenti tossici dalle strutture degli aerei.

Considerazioni sui costi-benefici e sfide di marketing

Per compiti di pulizia complessi, come gli scafi delle navi, in molti casi, non c'è quasi nessuna alternativa all'esecuzione automatizzata dei compiti. Tuttavia, poiché la maggior parte dei robot sono macchine speciali prodotte in piccole quantità, i costi unitari tendono ad essere alti, ostacolando così il ritorno a breve termine del capitale. Nel caso della pulizia dello scafo delle navi, è noto che l'accumulo di organismi marini sullo scafo di una nave, noto come biofouling, può ridurre la sua velocità fino al 10%. Per compensare la resistenza, la nave potrebbe dover utilizzare fino al 40% in più di carburante. La crescente pressione per ridurre l'anidride carbonica e altre emissioni e l'aumento del costo del carburante rende l'uso di robot di pulizia più redditizio per le compagnie di navigazione. Per pulire manualmente un aereo di medie dimensioni, è necessario un equipaggio di 18 persone. La pulizia degli aerei con un robot non solo ha il potenziale di completare il compito di pulizia due volte più velocemente, ma è anche di migliore qualità e con meno uso di acqua.