Le système d'entraînement maxon ouvre une ère pour les navires de surface maritimes autonomes (MASS)

Alors que les véhicules routiers autonomes sont sur le point de faire partie de notre vie quotidienne, des efforts sont déployés à grande échelle pour développer des navires de surface maritimes autonomes (MASS). Samsung Heavy Industries, l'un des trois plus grands constructeurs de navires au monde, a récemment fait la démonstration d'une technologie offshore qui permet à deux navires différents se dirigeant dans des directions différentes de se détecter mutuellement et d'éviter une collision automatiquement. Avec le MASS à l'horizon, plongeons dans le rôle que jouent les produits maxon lorsqu'ils sont incorporés dans les systèmes de perspectives électroniques de Samsung Heavy Industries.

Système électronique de surveillance des navires intelligents

La plupart des accidents maritimes se produisent sous forme de collision et sont dus à des erreurs humaines. Malgré les nombreux dispositifs déployés sur les navires qui sont conçus pour prévoir une collision, y compris un système d'auto-identification (AIS), un système de visualisation des cartes électroniques et d'information (ECDIS) et un RADAR, la décision finale sur l'angle du gouvernail et la propulsion de l'hélice est toujours prise sur la base d'une vision humaine.

Pour aider à réduire la fatigue résultant de cette perspective et fournir des informations sur les collisions potentielles qui sont difficiles à prévoir avec des yeux humains, Samsung Heavy Industries a mis au point un système de perspective électronique. Les grands navires doivent être capables de voir ce qui les entoure dans l'obscurité, car ils doivent être exploités consécutivement pendant un à quatre mois. Les yeux humains ne sont pas utiles pour identifier les objets la nuit, car ils ne peuvent voir que sous la lumière visible. Contrairement aux véhicules à moteur, les navires peuvent rencontrer des obstacles dans n'importe quelle direction car ils ne circulent pas à l'intérieur de périmètres physiques comme les routes. Le système de surveillance électronique de Samsung Heavy Industries observe son environnement à l'aide d'une caméra thermique et montre ce qui se passe autour du navire en combinant une vue panoramique et une vue de dessus à partir d'images prises sous différents angles à plus de 180 degrés.

Afin de fournir une vue stable, même sur une mer agitée, comme si le navire ne bougeait pas, le système traduit l'image de la caméra en une image sur un système de coordonnées fixe en utilisant la position du navire à partir de la navigation inertielle et d'autres données détaillées. Il peut également fournir des informations sur les obstacles à l'aide d'une technologie de détection d'objets basée sur l'apprentissage profond et accroître la fiabilité et l'efficacité opérationnelles en prédisant les trajectoires du navire et des autres navires sur la base de leurs parcours historiques respectifs et en appliquant les données relatives aux collisions possibles aux images observées.

Le système utilise la rotation précise d'un actionneur composé d'une solution maxon.

Le système d'entraînement maxon fait tourner la caméra à lumière visible et la caméra thermique du système d'observation électronique. Le système outlook capture ses images depuis différentes positions en faisant tourner une seule caméra à l'aide du système d'entraînement maxon, améliorant ainsi la possibilité de détecter un obstacle. L'utilisation réduite d'éléments mécaniques permet également de minimiser les pertes d'énergie et les coûts de maintenance et d'accroître l'efficacité.

"La fiabilité est un impératif lorsqu'il s'agit de rouler en continu dans un environnement marin difficile", explique Ha Yeong-yeol, chercheur principal chez Samsung Heavy Industries. "Nous avons choisi les produits maxon pour leur fiabilité car maxon a prouvé ses technologies dans de nombreuses applications. Nous avons pu réaliser un système d'entraînement direct optimisé pour un espace limité en utilisant le moteur maxon EC frameless 90 flat et le module EPOS4."

Le System Technology Lab (STL), composé d'experts en technologie des systèmes de maxon Corée, a proposé une solution de carte intégrée pour commander la caméra. Ils ont également mis en œuvre CANopen Master en consolidant une carte mère développée sur la base du Jetson Nano et du SOM (System On Module) de NVIDIA, ainsi que la commande EPOS4 de maxon. Cela a nécessité un autre type de compréhension et de soutien techniques, différents de ceux requis pour les systèmes multi-axes basés sur EPOS4 ou ESCON . L'équipe a fourni une communication CAN à 1 Mbps, un hub USB 3.0 intégré pour permettre la connexion entre deux caméras et a offert un port IO numérique à haute vitesse. Elle a également fourni un logiciel capable de mettre en œuvre le protocole CANopen basé sur Linux Setup et SocketCAN .

"La solution système personnalisée de maxon nous a permis de déployer rapidement un produit fiable", déclare Ha.