Robotlaev Nymo otsib partnereid

Tänavu suvest alates võib Eesti järvedel ning merel seiklemas näha väikest robotlaeva Nymo. Pakirobotid tänavatel ja droonid õhus ei ole Eestis enam ammu uudis, küll aga olid siiani puudu robotlaevad – nüüd on ka see „auk“ täidetud.

Robotlaev Nymot arendab väike teadlaste töögrupp TalTechi elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudist koostöös ettevõtetega Hyrles OÜ ja MEC Insenerilahendused OÜ. Projekt on kestnud poolteist aastat, mille jooksul on robotlaeva visioon paberil muutunud tõeliseks autonoomseks sõidukiks, mida mitu korda merelgi katsetatud.

Kuidas kõik algas?
Tegu ei ole tavalise vajaduspõhise ülikooliprojektiga, vaid pigem start-up-maailmale iseloomuliku ideeprojektiga, mis sai alguse hobist. Nimelt ehitas töögrupi liige Tanel Jalakas kolme aasta eest valmis ratastel sõitva ja nutiseadmega juhitava robotplatvormi. Paraku oli sarnaseid roboteid tollel ajal juba palju arendatud ja ideel puudus hea rakendus. Et mõte ei jääks labori hämarusse tolmu koguma, tuli seda edasi arendada ja nii sündiski mõte ehitada hoopis autonoomne laev.
2016. aastal osalesid TalTechi arendusgrupi liikmed oma robotlaeva ideega TehnoHackil. See on kahepäevane hackathon, kus noored leiutajad käivad välja oma ideed, valdkonna ekspertidest koosnev komisjon hindab neid, parimaid ideid rahastatakse ja need tuleb kahe päeva jooksul ellu viia. TehnoHacki tulemusena valmistati väike robotmudelpaat, mis suutis sõita etteantud koordinaatide järgi punktist A punkti B.

Järgneva kahe aasta jooksul käidi aktiivselt mitmes Eesti firmas ideed tutvustamas. Selle vastu hakkasid huvi tundma väikelaevade projekteerimisega tegelev MEC Inseneribüroo ja lehtmetalli töötlev ettevõte Hyrles OÜ. Koos TalTechi töögrupiga (koosseisus Indrek Roasto, Heigo Mõlder, Tanel Jalakas, Taavi Möller) esitati Archimedesele nutika spetsialiseerumise meetme alt ühine rahastustaotlus. Taotlus oli edukas ja alates 2018. aasta juunist on meeskond Nymot ehitanud.
Robotlaev Nymo

Nymo on multifunktsionaalne autonoomne robotlaev, mis suudab ilma välise sekkumiseta läbida GPS-punktidena etteantud teekonna ja sooritada selle jooksul eri ülesandeid. Ta on teadlik oma ümbrusest, tunneb ära merel olevad takistused ja oskab neist mööda sõita.
Nymo on 2,5 m pikk ja 1,1 m lai katamaraan. Katamaraani eelis on väga hea stabiilsus, mis on nõnda väikese laeva puhul oluline, sest stabiilne alus ei lähe tormiga ümber ja hoiab hästi kurssi. Nymo liigub edasi puhtalt elektri jõul. Energiaallikaks on kaks liitiumakut (40 Ah, 48 V, LiFePo), mis on ühtlasi laeva kõige raskemad ja kallimad komponendid.

Teatavasti on akude energiamahtuvus suhteliselt piiratud, mistõttu on ka projekti üks eesmärk võimalikult suure energiatõhususe saavutamine. Selleks on mitmeid võimalusi, nt võimalikult kõrge akupinge valimine, energiamuundusastmete minimeerimine, optimaalse sõidukiiruse valimine, tuule ja lainetusega arvestavad liikumisalgoritmid jne. Hetkel suudab Nymo ühe laadimisega läbida umbes 50 km, kuid võttes kasutusele mainitud uudsed liikumisalgoritmid, on sõiduulatust võimalik laiendada kuni 100 km.

Laeva mass on 100 kg ja kandevõime 80–100 kg, peale selle on Nymo võimeline pukseerima (tõmbama) kuni pooletonniseid aluseid. Maksimaalne sõidukiirus on 13 km/h (7 sõlme), mis on hea jooksutempo. Energia kokkuhoiu mõttes opereerib Nymo enamasti siiski madalal kiirusel ehk 5,6 km/h (3 sõlme).
Robotlaev tajub ümbrust mitmel moel. Veekindlate ultraheliandurite abiga näeb Nymo kuni 10 m kaugusele. Automaatne laevade tuvastamise süsteem (AIS) annab infot teiste ümbruskonnas olevate laevade kohta ja edastab teistele Nymo asukoha ning kursi. AIS-i info põhjal suudab Nymo vältida kokkupõrkamist teiste laevadega nii udus, vihmas kui ka öösel. AIS ulatub küll kilomeetrite kaugusele, kuid näitab ainult neid aluseid, millel on olemas vastav AIS-i saatja ehk transponder. Kaldajoont ja muid liikumatuid objekte AIS ei näita. Seetõttu on plaanis Nymole külge panna veel väike radar, mis suudaks paarisaja meetri ulatuses ümbrust tajuda.

Nymo uudsus peitub aga tema modulaarses ehituses. See tähendab, et laeva on võimalik moodulite lisamisega eri rakendustele seadistada. Modulaarne on ka Nymo juhtimissüsteem, mis peitub ühes mustas veekindlas kohvris ja mida on võimalik lihtsa vaevaga ka teistele alustele ümber tõsta.

Milleks teda vaja on?
Nymo eesmärk on võtta merel üle sellised tööd, mis on igavad ja nõuavad palju inimressurssi. Robot ei väsi ega tüdine ning suudab töötada ka siis, kui inimesed puhkavad. Üheks selliseks valdkonnaks on paki- ja/või prügivedu väikesaarte vahel. Soomes on üle 75 000 saare, millest paljude peal on väikesed suvilad või külad. Meri nende ümber on madal ja suurtele laevadele raske läbida. Nymo-taolise robotlaeva jaoks ei ole see aga probleem.
Teine võimalik valdkond on merepäästeoperatsioonid, kus reageerimisaeg on tihti kriitilise tähtsusega. Ootamatu abikutse peale päästemeeskonna komplekteerimine võtab aega, samas kui väike termokaameraga varustatud robotlaev on igal ajal valmis startima.
Siseveekogud, nagu järved ja jõed, on pidevas muutuses. Muutub nii sügavus, veetase kui kaldajoon. Selleks, et nendel oleks ohutu laevatada, tuleb pidevalt tegeleda põhjamõõdistusega, mis oleks jällegi hea rakendus väikesele autonoomsele robotlaevale.

Robotlaeva tulevik
Robotlaevade arendamine on kestnud juba ligi kümme aastat. Imelik on, et Eestis seni ühtegi sellealast tõsist projekti pole tehtud. Mujal maailmas on teema väga aktuaalne ja käib suur võidujooks paljude arendusfirmade vahel. Suurim tegija selles valdkonnas on Kongsberg.
Nymo on Eestis esimene, kuid loodetavasti mitte viimane. Hetkel on tegemist prototüübiga, mida on võimalik konkreetse ülesande jaoks kohandada. Projekti meeskond tegeleb aktiivselt ka investorite otsimisega, kelle toel saaks käivitada konkreetse tootearenduse.