Revolutionierung der Ozeane: Fortschritte in der marinen Robotik für Verteidigung, Forschung und Industrie
Die Robotik widmet sich dem Entwurf und der Konstruktion von programmierbaren mechanischen Robotern. Ihre Aufgabe ist die Nachbildung menschlicher Handlungen. Die Entwicklung solcher Roboter für den marinen Einsatz ist entscheidend für Verteidigung, wissenschaftliche Forschung und industrielle Anwendungen, einschließlich Überwachung, Umweltmonitoring und Minenabwehr und vielem mehr.
Schiffe erfordern regelmäßige Wartung und viele Ressourcen, von der Wartung von Treibstoff und Öl bis hin zur regelmäßigen Reinigung. Eine große Anzahl von Teilen und Ausrüstungen muss gewartet oder ausgetauscht werden, um das Schiff in gutem Zustand zu halten. Oft sind all diese Aufgaben gefährlich und eine Herausforderung, wenn sie von Menschen ausgeführt werden. Zu diesem Zweck sind Roboter in der Lage, solche Aufgaben zu übernehmen. Zum Beispiel befestigt sich HullBUG, ein Unterwasser-Rumpfreinigungsroboter, zur Oberflächenreinigung am Boden des Bootes. Ein anderer Roboter, der SAFFIR-Feuerwehrroboter, ist ein autonomer humanoider Roboter, der Brände an Bord erkennen und löschen kann und Seite an Seite mit Menschen arbeitet.
AufklärungRobotikhaben einen kleinen, hantelförmigen Roboter mit der Fähigkeit entwickelt, das Hauptdeck eines Bootes zur diskreten Inspektion zu durchdringen. Diese Entwicklungen werden derzeit von der US Navy eingesetzt. Kameras am Roboter ermöglichen es den Bedienern, in Echtzeit zu sehen, was passiert, auch nachts, mit Hilfe von Infrarotsensoren.
Marine Autonome Robotersysteme
Autonome Unterwasserfahrzeuge– Kurz AUVs sind Roboterfahrzeuge, die für Unterwassererkundungsmissionen wie die Kartierung versunkener Wracks, die Kartierung des Meeresbodens und die Charakterisierung von Meerwasser verwendet werden können. Sie führen Vermessungen ohne Eingreifen des Bedieners durch, sind programmierbar und kehren zu einem vorprogrammierten Ort zurück, wo Daten heruntergeladen und verarbeitet werden können.
Autonome Oberflächenfahrzeuge– Kurz ASVs sind Roboterfahrzeuge, die auf der Meeresoberfläche sitzen und ozeanografische Daten sammeln. Sie haben eine größere Nutzlast- und Batteriekapazität als Gleiter. Sie führen GPS- und Iridium-Module mit sich und dadurch werden Kommunikation und Steuerung durchgeführt. Sie sind nützlich für das Sammeln von fotografischen Überwachungs- und Wetterinformationen. Sie gelten als die zukünftigen Datensammler, bei denen ASV Daten von Unterwasserfahrzeugen sammelt und über Iridium weiterleitet.
Ferngesteuertes Fahrzeug– Kurz ROVs sind unbemannte, angebundene Unterwasserroboter, die über eine Gruppe von Kabeln mit dem Schiff verbunden sind, die elektrische Energie, Video- und Datensignale zwischen dem Fahrzeug und dem Bediener übertragen.
ISIS ist der am tiefsten tauchende ROV des Vereinigten Königreichs. Es sammelt Proben, bohrt Sedimentkerne und erfasst hochauflösendes Video, was es ermöglicht, komplizierte Vermessungen in Tiefen durchzuführen, die von menschlichen Tauchern nicht erreichbar sind.
Gleiter– Eine Art Unterwasserfahrzeug zur Messung ozeanografischer Parameter wie Temperatur, Chlorophyllgehalt und Salzgehalt, die dann an Land zurückgesendet werden. Es verwendet eine interne Pumpe, um seinen Auftrieb zu verändern, wodurch es sich im Wasser auf und ab bewegen kann. Sie sind 2 Meter lang, wiegen etwa 65 kg und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von fast 0,5 km pro Stunde. Sie sind energieeffizient und können bei kleinen Missionen mit herkömmlichen Alkalibatterien betrieben werden. Sie müssen nicht vom Deck eines Forschungsschiffes eingesetzt werden, was Gleitermissionen relativ billig macht. Es hat die Fähigkeit, Echtzeitdaten über seinen Sensor zu senden.
Zukunftstrends
C-Bot-Projekt– Der Klimawandel hat die dringende Notwendigkeit geschaffen, Systeme zu entwickeln, um diese Veränderungen lokaler Phänomene rechtzeitig zu überwachen, zu erkennen und vorherzusagen. Die Überwachung von Korallenriffen gilt als zuverlässiger Prädiktor für den Klimawandel, da sie empfindlich auf kleine Temperaturänderungen reagieren.
Zu diesem Zweck soll das Coral Bot (C-bot)-Projekt einen Roboter bauen, der Korallenriffe in flachen Gewässern überwacht. Er wird die gegenwärtige Methode ersetzen, bei der ein Taucher mit Kameraausrüstung eingesetzt wird, um Korallenriffgebiete zu untersuchen.
Mesobot-Projekt– Die Entwicklung eines autonomen Unterwasserroboters, Mesobot, wird mit der neuen Fähigkeit gebaut, das einzigartige und reichhaltige Leben in der „Dämmerungszone“ einzufangen, die sich von 200 m bis 1000 m Tiefe erstreckt. Sie beherbergt möglicherweise mehr Fischbiomasse als alle Fischereien weltweit.
Anfangs wird Mesobot gefesselt sein, sodass menschliche Piloten Ziele identifizieren können, und anschließend, wenn sie tiefer in den Ozean wandern, wird er ihnen autonom folgen, wobei Stereokameras verwendet werden.
Fazit
Marine Die Robotik ist in der Lage, bei Aufgaben zu helfen, die mit Gefahren für das menschliche Leben verbunden sind, und Orte zu erkunden, an denen menschliches Eingreifen entweder teuer oder nahezu unmöglich ist. Der Haupttreiber für das Wachstum in diesem Markt ist seine Anwendung in Verteidigung, Industrie und wissenschaftlicher Forschung. Es gibt eine große Anzahl laufender Projekte in der Meeresrobotik, die bessere Technologien entwickeln, um das unerforschte Gebiet der Ozeane zu erfassen. Die Projekte zielen darauf ab, industrielle Herausforderungen zu lösen und bessere Werkzeuge für Sicherheit und Wissenschaft bereitzustellen, um die Ozeane zu erforschen und zu studieren.
Navigation in unbegrenzten Umgebungen außerhalb der Reichweite akustischer Transponder bleibt eines der wichtigsten Meilensteinprobleme, das es zu lösen gilt.
Autor: Abhishek Saini