海洋に革命を起こす：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造に特化しています。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、防衛、科学研究、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。船舶の状態を良好に保つためには、多数の部品や機器の整備または交換が必要です。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が伴います。このため、ロボットはこのような作業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のHullBUGは、表面を清掃するために船底に取り付きます。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、船上で火災を検知して消火することができ、人間と協力して作業します。
Recon Roboticsは、ボートのメインデッキに侵入して秘密裏に検査できる、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
自律型水中ビークル– 略してAUVは、水没した難破船のマッピング、海底マッピング、海水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ビークルです。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、データをダウンロードして処理できる事前にプログラムされた場所に戻ります
自律型水上ビークル– 略してASVは、海洋データを収集するために海面に浮かぶロボットビークルです。グライダーと比較して、より大きなペイロードとバッテリー容量を備えています。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。写真によるモニタリングや気象情報を収集するのに役立ちます。ASVが水中ビークルからデータを収集し、イリジウムを介して中継する、将来のデータ収集者と見なされています
遠隔操作ビークル– 略してROVは、無人で、電気、ビデオ、およびデータ信号をビークル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に接続された、テザー付きの水中ロボットです
ISISは、英国で最も深い潜水ROVです。サンプルを収集し、堆積物のコアを掘削し、高解像度のビデオをキャプチャして、人間のダイバーが到達できない深さで複雑な調査を実施できるようにします
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し、陸上に送信するために使用される水中ビークルのタイプ。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。長さは2メートル、重量は約65 kgで、時速約0.5 km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。研究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、ローカルな現象の変化をタイムリーに監視、検出、予測するシステムを開発する必要性が緊急に高まっています。サンゴ礁のモニタリングは、気温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、「薄明かりゾーン」のユニークで豊富な生命を捉えるという新しい機能を備えて構築されており、200 mから1000 mの深さまで広がっています。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はテザーで接続され、人間のパイロットがターゲットを特定できます。その後、ターゲットが海洋の奥深くまで移動するにつれて、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、人命の危険を伴うタスクや、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要因は、防衛、産業、科学研究での応用です。海洋ロボット工学では、海洋の未開拓の領域を捉えるためのより良い技術を開発する、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、海洋を探求および研究するための安全性と科学のためのより良い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ーの範囲を超える、閉じ込められていない環境でのナビゲーションは、解決すべき主要なマイルストーンの問題の1つです。
著者：アビシェク・サイニ