In Nederland ligt onder de grond ongeveer 120.000 kilometer gasleiding. Onderzoeker Edwin Dertien van de Universiteit Twente werkt aan een robot die zelfstandig de gasleidingen moet kunnen inspecteren. De langwerpige robot beweegt zich hierbij als een soort slang door het leidingennetwerk. “Het is net een marsmissie, maar dan onder de grond.”
De Pirate (Pipe Inspection Robot for Autonomous Tunnel
Exploration) heeft iets weg van een miniatuurtreintje. Hij is
ruim een halve meter lang en heeft acht wielen. Op het moment
sleept hij nog een stroomdraad achter zich aan, maar in het ontwerp
is al rekening gehouden met ruimte voor een accu, zodat hij straks
zelfstandig kan rondrijden. UT onderzoeker Edwin Dertien werkt al
sinds 2006 aan de robot. Dit doet hij samen met ingenieursbureau
Demcon, netwerkbedrijf Alliander en onderzoeksbureau Kiwa
Gastec.
Preventief
Dertien licht toe waarom hij de Pirate ontwikkelt: "Jaarlijks
worden er in Nederland ongeveer 8000 gaslekken ontdekt. Een
gedeelte wordt gevonden omdat mensen een gaslucht ruiken en een
gedeelte wordt opgespoord met behulp van 'snuffelsystemen',
sensoren die een gaslucht kunnen 'ruiken'. Het nadeel hiervan is
dat je zwakke punten in de leidingen pas te laat vindt, namelijk
als er al een lek is ontstaan. De Pirate moet preventief zwakke
punten in de leidingen op kunnen sporen."
Marsmissie
Een robot bouwen die door gasleidingen kan rijden klinkt
eenvoudig, maar Dertien legt uit dat er behoorlijk wat bij komt
kijken. "Rechtdoor rijden is niet zo moeilijk, maar in de leidingen
kom je allerlei obstakels tegen, variërend van bochten tot
buisvernauwingen en van klepafsluiters tot diagonale buizen." Daar
bovenop komt dat het nauwelijks mogelijk is om te communiceren met
de robot als die ondergronds rondrijdt. Dertien vergelijkt het met
een marsmissie. "Ook daar moet een robot navigeren op onbekend
terrein en kunnen reageren op prikkels die zijn sensoren waarnemen.
De robot moet dus zo slim zijn dat hij ondanks verstoringen gewoon
door kan blijven rijden en zijn missie af kan maken."
T-stuk
De Pirate is gebouwd voor buizen met een diameter van 5
centimeter tot 12 centimeter. De robot klemt zich in de buis vast
door zijn voorste en achterste segmenten in een omgekeerde V-vorm
te vouwen. Door deze klemtechniek kan de robot ook in schuine
buizen rijden. Om te zorgen dat de robot daarnaast ook bochten kan
maken, zit er halverwege de Pirate een as die het mogelijk maakt,
dat de voor- en de achterkant onafhankelijk van elkaar kunnen
draaien.
Op het moment verfijnt Dertien samen met afstudeerder Harwin
Reemeijer de besturing van de robot. "Het moeilijkste is het maken
van een haakse bocht, zoals bij een T-stuk. Als de voorste helft
van de robot de bocht ingaat, moet hij namelijk de wand loslaten en
ben je dus een gedeelte van de klemkracht kwijt."
Ogen en oren
Zodra de aansturing van de robot goed functioneert, wordt de
robot uitgerust met sensoren die als het ware de ogen en oren van
het apparaat vormen. Dertien zal de robot daarom voorzien van een
camera en een laser die samen niet alleen 'zien' waar de robot heen
gaat en waar obstakels zich bevinden, maar die ook kunnen meten of
de buis nog rond genoeg is en niet is ingedeukt, bijvoorbeeld door
een boomwortel. Een ultrasone microfoon zal fungeren als de oren
van de robot en luisteren of er ergens gas uit de leiding
ontsnapt.
Dertien verwacht dat zijn robot over drie tot vier jaar zijn
eerste ritjes door het Nederlandse gasleidingenstelsel zal
maken.
