Rewolucjonizowanie Oceanów: Postępy w Robotyce Morskiej dla Obrony, Badań i Przemysłu
Robotyka poświęcona jest projektowaniu i budowie programowalnych robotów mechanicznych. Jej zadaniem jest replikowanie ludzkich działań. Rozwój takich robotów do użytku morskiego ma kluczowe znaczenie dla obrony, badań naukowych i zastosowań przemysłowych, w tym nadzoru, monitoringu środowiska i środków przeciwdziałania minom i wielu innych.
Statki wymagają regularnej konserwacji i wielu zasobów, od konserwacji paliwa i oleju po regularne czyszczenie, duża liczba części i urządzeń wymaga serwisowania lub wymiany, aby utrzymać statek w dobrym stanie. Często wszystkie te zadania są niebezpieczne i stanowią wyzwanie, gdy wykonują je ludzie. W tym celu roboty są w stanie poradzić sobie z takimi zadaniami. Na przykład HullBUG, podwodny robot czyszczący kadłub, przyczepia się do dna łodzi w celu czyszczenia powierzchni. Inny robot, robot strażacki SAFFIR, jest autonomicznym robotem humanoidem zdolnym do wykrywania i gaszenia pożarów na pokładzie, pracującym ramię w ramię z ludźmi.
RozpoznanieRobotykaopracowały małego robota w kształcie hantli z możliwością penetracji głównego pokładu łodzi w celu dyskretnej inspekcji. Rozwiązania te są obecnie wykorzystywane przez Marynarkę Wojenną Stanów Zjednoczonych. Kamery na robocie pozwalają operatorom widzieć, co się dzieje w czasie rzeczywistym, nawet w nocy, dzięki wykorzystaniu czujników podczerwieni.
Morskie Autonomiczne Systemy Robotyczne
Autonomiczne Pojazdy Podwodne– W skrócie AUV, to pojazdy robotyczne, które mogą być wykorzystywane do podwodnych misji badawczych, takich jak mapowanie zatopionych wraków, mapowanie dna morskiego i charakteryzacja wody morskiej. Prowadzą badania bez interwencji operatora, są programowalne i wracają do zaprogramowanej lokalizacji, gdzie dane można pobrać i przetworzyć
Autonomiczne Pojazdy Nawodne– W skrócie ASV, to pojazdy robotyczne, które znajdują się na powierzchni morza i zbierają dane oceanograficzne. Mają większą ładowność i pojemność akumulatora w porównaniu do szybowców. Mają ze sobą moduły GPS i Iridium, dzięki którym realizowana jest komunikacja i sterowanie. Są przydatne do zbierania monitoringu fotograficznego i informacji o pogodzie. Uważane są za przyszłych zbieraczy danych, gdzie ASV będą zbierać dane z pojazdów podwodnych i przesyłać je przez Iridium
Pojazd zdalnie sterowany– W skrócie ROV, to uwięzione roboty podwodne, które są bezzałogowe, połączone ze statkiem za pomocą grupy kabli przenoszących energię elektryczną, wideo i sygnały danych między pojazdem a operatorem
ISIS to najgłębiej nurkujący ROV w Wielkiej Brytanii. Pobiera próbki, wierci rdzenie osadów i rejestruje wideo w wysokiej rozdzielczości, umożliwiając przeprowadzanie skomplikowanych badań na głębokościach niedostępnych dla ludzkich nurków
Szybowce– Rodzaj pojazdu podwodnego używanego do pomiaru parametrów oceanograficznych, takich jak temperatura, poziom chlorofilu i zasolenie, a następnie przesyłany z powrotem na brzeg. Wykorzystuje wewnętrzną pompę do zmiany swojej pływalności, co umożliwia mu poruszanie się w górę i w dół w wodzie. Mają 2 metry długości i ważą około 65 kg i poruszają się z prędkością prawie 0,5 km na godzinę. Są energooszczędne i mogą działać na konwencjonalnych bateriach alkalicznych w małych misjach. Nie wymagają rozmieszczenia z pokładu statku badawczego, co sprawia, że misje szybowcowe są stosunkowo tanie. Ma możliwość wysyłania danych w czasie rzeczywistym przez swój czujnik
Przyszłe trendy
Projekt C-Bot– Zmiany klimatyczne stworzyły pilną potrzebę opracowania systemów do monitorowania, wykrywania i przewidywania tych zmian w lokalnych zjawiskach w odpowiednim czasie. Monitorowanie raf koralowych jest uważane za wiarygodny wskaźnik zmian klimatycznych, ponieważ są one wrażliwe na niewielkie zmiany temperatury.
W tym celu projekt Coral Bot (C-bot) ma na celu zbudowanie robota do monitorowania raf koralowych na płytkich wodach. Zastąpi on obecną metodę zatrudniania nurka ze sprzętem fotograficznym do badania raf koralowych
Projekt Mesobot– Rozwój autonomicznego robota podwodnego, Mesobot, jest budowany z nową możliwością uchwycenia wyjątkowego i obfitego życia w „strefie zmierzchu”, rozciągającej się od 200 m do 1000 m głębokości. Może zawierać więcej biomasy ryb w porównaniu do wszystkich łowisk na całym świecie
Początkowo Mesobot będzie uwięziony, co pozwoli pilotom na identyfikację celów, a następnie, gdy będą migrować głębiej w ocean, będzie podążał za nimi autonomicznie, z wykorzystaniem kamer stereoskopowych
Wniosek
Morska robotyka jest w stanie pomagać w zadaniach związanych z zagrożeniem dla życia ludzkiego oraz w eksploracji miejsc, w których interwencja człowieka jest albo kosztowna, albo prawie niemożliwa. Głównym motorem wzrostu na tym rynku jest jego zastosowanie w obronie, przemyśle i badaniach naukowych. Istnieje duża liczba trwających projektów w dziedzinie robotyki morskiej, opracowujących lepsze technologie do uchwycenia niezbadanego terytorium oceanów. Projekty mają na celu rozwiązywanie wyzwań przemysłowych i zapewnienie lepszych narzędzi dla bezpieczeństwa i nauki do eksploracji i badania oceanów
Nawigacja w nieograniczonych środowiskach poza zasięgiem transponderów akustycznych pozostaje jednym z głównych problemów milowych do rozwiązania.
Autor: Abhishek Saini