Amsterdam werkt aan zelfsturende grachtenboot

Het Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS Institute) werkt al een aantal jaar samen met MIT aan dit Roboat-project. Het idee is rechthoekige vaartuigen te ontwikkelen die in alle richtingen kunnen bewegen en zijn voorzien van allerlei hardware zoals camera's, microcontrollers, LIDAR GPS en de mogelijkheid zich te groeperen tot een groter geheel. Zo kunnen ze bijvoorbeeld dienen als een pontonbrug of als een tijdelijk podium op het water. De boten zijn ook in staat afval op te halen.

Eerst getest op schaalmodellen

Afgelopen jaar heeft het projectteam al enkele goedkope, 3D-geprinte modellen op een kwart van de werkelijke schaal gemaakt.

De onderzoekers presenteerden hun bevindingen onlangs op de IEEE International Conference on Robotics and Automation 2019 in Montreal. De boten zoeken hun weg naar een bestemming via een stuur-algoritme dat ze in staat stelt geheel zelfstandig hun weg te zoeken in een drukke omgeving met andere boten en obstakels. Op de plek van bestemming aangekomen, kunnen ze zich groeperen via een koppelmechanisme dat de boten tot op de millimeter nauwkeurig tegen elkaar aan positioneert. Lukt dat niet in een keer blijven de boten proberen de koppeling toch tot stand te brengen.

De boten maken voor het koppelen gebruik van een soort QR code (de AprilTag) op de ene boot en een camera op de andere die de precieze uitlijning van de vaartuigen mogelijk maakt. Met de camera kan de boot die wil koppelen, op basis van de April Tag precies alle bewegingen van de twee boten bereken zoals rollen, stampen en gieren. Op basis van die informatie stuurt het algoritme de boot precies naar het koppelmechanisme. Krijgt het algoritme niet de juiste feedback van de camera, zet het de boot in zijn achteruit en start opnieuw de berekeningen.

Nu naar ware grootte

De onderzoekers werken nu aan een boten op ware grootte die stabieler op het water liggen, waardoor het koppelproces naar verwachting beter verloopt. Ook kijken ze naar het vervangen van de AprilTag door een LCD-scherm zodat de codes dynamisch kunnen worden aangepast. Zo zou het mogelijk moeten worden ze in een bepaalde volgorde te laten koppelen.

De vaartuigen zouden bijvoorbeeld als een sleepboot kunnen fungeren en 's nachts zelf op zoek gaan naar platforms met afvalcontainers en die terug halen naar de milieustraat. Daarmee zouden de grachten weer meer meer de transportfunctie terugkrijgen die ze lang hebben gehad. Nu worden de wegen gebruikt voor het ophalen van vuilnis, maar die raken in toenemende mate verstopt, zegt Luis Mateos, een van de onderzoekers van MIT Department of Urban Studies and Planning (DUSP) en het MIT Senseable City Lab.