I drygt ett år har KTH-professorn Jakob Kuttenkeuler tillsammans forskare och studenter jobbat med båten Maribot Vane som ska klara av att segla helt autonomt. Mekaniken är på plats och fungerar, och nu är det dags för nästa steg: Att ge båten artificiell intelligens.
Målet: Att bygga en segelbåt som kan klara sig själv i minst en månad i vilket väder som helst. Syftet: Att studera miljön. Men vinsten då?
– Att kunna skicka farkoster till ogästvänliga och eländiga platser med uselt väder där dessa sedan själva kan studera miljön, det är därför vi skapat denna båt. I slutändan kommer en sådan här båt kosta lika mycket som att hyra ett vanligt fartyg ett enda dygn. Så det finns en hel del pengar att spara, säger Jakob Kuttenkeuler, professor på Centre for Naval Architecture vid KTH.
Han berättar att projektet tog sin början när han skickade in en ansökan om forskningsfinansiering till Sjöfartsverket och fick den beviljad.
– Sjöfartsverket har precis som många andra aktörer insett att alla typer av fartyg kommer att bli allt mer autonoma. Så jag föreslog i min ansökan att vi skulle utveckla en självseglande båt, och fick en hink med pengar. Då mitt primära intresse inte är handelsfartyg utan mindre farkoster för klimat- och miljöforskning, så var det mitt förslag. Pengarna gör att vi kan fortsätta med vår miljöforskning, och Sjöfartsverket får en kanal in i automatiseringen av sjöfarten.
Segelbåten byggs i "lagom skala", som Jakob Kuttenkeuler beskriver storleken. Tillräckligt liten för att lätt kunna hanteras och fraktas, och inte utgöra en fara för andra fartyg vid eventuell kollision. Samtidigt tillräckligt stor för att kunna fyllas med all tänkbar mätutrustning.
Forskarna har tagit avstamp i enkelhet när de designat båten. Detta i kontrast till att människan, när hon seglar, är van vid att fatta mängder av beslut.
– Många seglande koncept måste trimmas kontinuerligt för att segla effektivt. Du vet ju hur många snören och tampar det finns att dra i på en vanlig segelbåt. Vårt koncept trimmar sig självt och seglar med endast minimal input från styrdator och servon.
Den stora utmaningen under det första året har varit att få till robusthet.
– För att lösa detta låter vi seglet, eller rättare sagt riggen, snurra som det vill. Det ställer ändå in sig på rätt sätt. Riggen består av en vinge och en styryta, och styrytan ställer vi in ungefär en gång i timmen. Sedan jobbar båten på själv.
Jakob Kuttenkeuler säger att han och de andra forskarna gör tvärtemot många andra utvecklare av autonoma båtar.
– Många konkurrenter behåller alla tampar, och utrustar båten med mängder av styrservon. Vi har som sagt gjort precis tvärtom. Det gör båten robust och enkel, men ändå multifunktionell. Vi får till en båt som knappt behöver mekas med.
Nästa steg i forskningsprojektet, som idag har finansiering till 2020, kommer att vara att göra den smart.
– Nu ska vi jobba med Robotik, perception och lärande-gänget på KTH och göra båten klyftig med hjälp av artificiell intelligens.
Skulle båten, som idag mäter cirka 13 fot i längd och lika långt från vattenlinjen till riggens topp, kunna fungera lika bra som fullskallemodell? Det hyser Jakob Kuttenkeuler hopp om. I alla fall en hel del av den metodik de jobbar med.
– Datorseendet är en sådant exempel. Genom denna teknik kan en autonom seglare identifiera andra båtar och hinder på sjön med energisnål teknik som inte är radar. Behov av större seglande båtar finns naturligtvis också. Många rederier tittar idag på alternativ framdrivning och styrning. Även om vind kanske inte kommer att vara hela kraftkällan så kommer många fartyg i framtiden att ha någon form av vindassisterad framdrivning.
Ett antal svenska KTH-studenter har varit med i projektet så här långt, men också utbytesstudenter från Frankrike och Stevens Institute of Technology i USA och Spanien.
Den autonoma segelbåten inbegriper en rad ämnesområden som vanlig mekanik, mekatronik och strömningsmekanik och inom kort alltså it och artificiell intelligens samt miljö.
