Революция в океанах: достижения в области морской робототехники для обороны, исследований и промышленности
Робототехника посвящена проектированию и строительству программируемых механических роботов. Ее задача — воспроизведение действий человека. Разработка таких роботов для морского применения имеет решающее значение для обороны, научных исследований и промышленного применения, включая наблюдение, мониторинг окружающей среды и противоминные мероприятия и многое другое.
Корабли требуют регулярного обслуживания и большого количества ресурсов, от топлива и масла до регулярной очистки, большое количество деталей и оборудования необходимо обслуживать или заменять, чтобы поддерживать корабль в хорошем состоянии. Часто все эти задачи опасны и сложны, когда выполняются людьми. С этой целью роботы способны справляться с такими задачами. Например, HullBUG, подводный робот для очистки корпуса, прикрепляется к нижней части лодки для очистки поверхности. Другой робот, робот-пожарный SAFFIR, — это автономный гуманоидный робот, способный обнаруживать и тушить пожары на борту, работая бок о бок с людьми.
Recon Robotics разработала небольшого робота в форме гантели, способного проникать на главную палубу лодки для незаметного осмотра. В настоящее время эти разработки используются ВМС США. Камеры на роботе позволяют операторам видеть, что происходит в режиме реального времени, даже ночью, с помощью инфракрасных датчиков.
Морские автономные роботизированные системы
Автономные подводные аппараты– Сокращенно, AUV, это роботизированные аппараты, которые можно использовать для подводных исследовательских миссий, таких как картирование затонувших кораблей, картирование морского дна и определение характеристик морской воды. Они проводят исследования без вмешательства оператора, программируются и возвращаются в заранее запрограммированное место, где данные можно загрузить и обработать
Автономные надводные аппараты– Сокращенно, ASV, это роботизированные аппараты, которые находятся на поверхности моря и собирают океанографические данные. Они имеют большую грузоподъемность и емкость аккумулятора по сравнению с глайдерами. Они несут GPS и Iridium модули, с помощью которых осуществляются связь и пилотирование. Они полезны для сбора фотографической информации мониторинга и информации о погоде. Они считаются будущими сборщиками данных, где ASV будет собирать данные с подводных аппаратов и передавать их через Iridium
Телеуправляемый аппарат– Сокращенно, ROV, это привязанные подводные роботы, которые являются беспилотными, соединенными с кораблем группой кабелей, передающих электроэнергию, видео и сигналы данных между аппаратом и оператором.
ISIS — самый глубоководный ROV в Великобритании. Он собирает образцы, бурит керны отложений и записывает видео высокой четкости, что позволяет проводить сложные исследования на глубинах, недоступных для водолазов.
Глайдеры– Тип подводного аппарата, используемый для измерения океанографических параметров, таких как температура, уровни хлорофилла и соленость, которые затем передаются обратно на берег. Он использует внутренний насос для изменения своей плавучести, что позволяет ему двигаться вверх и вниз в воде. Они имеют длину 2 метра и весят около 65 кг и перемещаются со скоростью около 0,5 км в час. Они энергоэффективны и могут работать от обычных щелочных батарей в небольших миссиях. Их не нужно спускать с палубы исследовательского судна, что делает миссии на глайдерах относительно дешевыми. Он имеет возможность отправлять данные в режиме реального времени через свой датчик.
Будущие тенденции
Проект C-Bot– Изменение климата создало острую необходимость в разработке систем для мониторинга, обнаружения и прогнозирования этих изменений в местных явлениях своевременным образом. Мониторинг коралловых рифов считается надежным предиктором изменения климата, поскольку они чувствительны к небольшим изменениям температуры.
С этой целью проект Coral Bot (C-bot) направлен на создание робота для мониторинга коралловых рифов на мелководье. Он заменит современный метод использования водолаза с фотооборудованием для обследования коралловых рифов.
Проект Mesobot– Разрабатывается автономный подводный робот Mesobot с новой возможностью запечатлеть уникальную и обильную жизнь в «сумрачной зоне», простирающейся от 200 м до 1000 м глубины. Он может содержать больше биомассы рыбы по сравнению со всем мировым рыболовством.
Первоначально Mesobot будет привязан, что позволит пилотам-людям идентифицировать цели, а затем, по мере того как они мигрируют глубже в океан, он будет следовать за ними автономно, с использованием стереокамер.
Заключение
Морская робототехника способна помогать в задачах, связанных с опасностью для жизни людей, и исследовать места, где вмешательство человека либо дорогостояще, либо почти невозможно. Основным фактором роста на этом рынке является его применение в обороне, промышленности и научных исследованиях. В морской робототехнике реализуется большое количество текущих проектов по разработке более совершенных технологий для освоения неизведанных территорий океанов. Проекты направлены на решение промышленных задач и предоставление более совершенных инструментов для безопасности и науки для изучения и исследования океанов
Навигация в неограниченных средах за пределами дальности действия акустических транспондеров остается одной из основных проблем, которые необходимо решить.
Автор: Абхишек Сайни