海洋の革命：防衛、研究、産業における海洋ロボット工学の進歩
ロボット工学は、プログラム可能な機械式ロボットの設計と構築に特化しています。その仕事は、人間の行動を再現することです。海洋での使用を目的としたこのようなロボットの開発は、監視、環境モニタリング、機雷対策などを含む防衛、科学研究、および産業用途にとって非常に重要です。
船舶は定期的なメンテナンスを必要とし、燃料やオイルのメンテナンスから定期的な清掃まで、多くのリソースを必要とします。船舶を良好な状態に保つためには、多数の部品や機器を整備または交換する必要があります。多くの場合、これらの作業は危険であり、人間が行うには困難です。この目的のために、ロボットはそのようなタスクを処理することができます。たとえば、水中船体清掃ロボットである HullBUG は、表面を清掃するためにボートの底に取り付けられます。別のロボットである SAFFIR 消防士ロボットは、自律型の人型ロボットであり、船上で火災を検出し、消火することができ、人間と並んで作業します。
Recon Robotics は、目立たない検査のためにボートのメインデッキに侵入する能力を備えた、小さなダンベル型のロボットを開発しました。これらの開発は現在、米国海軍で使用されています。ロボットのカメラにより、オペレーターは赤外線センサーを使用して、夜間でもリアルタイムで何が起こっているかを確認できます。
海洋自律ロボットシステム
自律型水中ロボット– 略して AUV は、水没した難破船のマッピング、海底のマッピング、海水の特性評価などの水中調査ミッションに使用できるロボット車両です。オペレーターの介入なしに調査を実施し、プログラム可能であり、データをダウンロードして処理できる事前プログラムされた場所に戻ります。
自律型水上ロボット– 略して ASV は、海洋データを収集するために海面にあるロボット車両です。グライダーと比較して、ペイロードとバッテリー容量が大きくなっています。GPS およびイリジウムモジュールを搭載しており、それらを通じて通信と操縦が行われます。写真撮影によるモニタリングや気象情報の収集に役立ちます。ASV が水中ロボットからデータを収集し、イリジウム経由で中継する、データの将来の収集者と見なされています。
遠隔操作車両– 略して ROV は、電気、ビデオ、およびデータ信号を車両とオペレーター間で伝送するケーブルのグループによって船舶に接続された、無人のテザー付き水中ロボットです。
ISIS は、英国で最も深い潜水能力を持つ ROV です。サンプルを収集し、堆積物のコアを掘削し、高解像度ビデオをキャプチャして、人間のダイバーでは到達できない深さで複雑な調査を行うことを可能にします。
グライダー– 水温、クロロフィルレベル、塩分などの海洋パラメーターを測定するために使用される水中車両の一種で、測定されたパラメーターは海岸に送信されます。内部ポンプを使用して浮力を変化させ、水中で上下に移動できるようにします。全長2メートル、重量約65kgで、時速約0.5kmで移動します。エネルギー効率が高く、小規模なミッションでは従来のアルカリ電池で動作できます。調査船のデッキから配備する必要がないため、グライダーミッションは比較的安価です。センサーを介してリアルタイムのデータを送信する機能を備えています。
将来のトレンド
C-Bot プロジェクト– 気候変動により、これらの変化をタイムリーに監視、検出、予測するためのシステムを開発する必要性が高まっています。サンゴ礁のモニタリングは、温度のわずかな変化に敏感であるため、気候変動の信頼できる予測因子と見なされています。
この目的のために、Coral Bot (C-bot) プロジェクトは、浅瀬でサンゴ礁を監視するロボットを構築することです。サンゴ礁のベッドを調査するために、カメラ機器を備えたダイバーを雇用するという現在の方法に取って代わります。
Mesobot プロジェクト– 自律型水中ロボットである Mesobot の開発は、「トワイライトゾーン」のユニークで豊富な生命を捉える新しい能力を備えて構築されており、200 m から 1000 m の深さにまで及んでいます。世界中のすべての漁業と比較して、より多くの魚のバイオマスを抱えている可能性があります。
当初、Mesobot はテザー接続され、人間のパイロットがターゲットを識別できるようになり、その後、海洋の奥深くに移動するにつれて、ステレオカメラを使用して自律的に追跡します。
結論
海洋ロボット工学は、人命の危険に関連するタスクや、人間の介入が高価であるか、ほとんど不可能な場所の探索を支援することができます。この市場の成長の主な推進力は、防衛、産業、科学研究への応用です。海洋ロボット工学では、海洋の未踏領域を捉えるためのより優れた技術を開発する多くの進行中のプロジェクトがあります。プロジェクトは、産業上の課題を解決し、安全と科学が海洋を探索および研究するためのより優れたツールを提供することを目的としています。
音響トランスポンダの範囲を超える閉鎖されていない環境での航行は、解決すべき主要なマイルストーン問題の 1 つです。
著者: アビシェク・サイニ