Революция в океанах: Достижения в области морской робототехники для обороны, исследований и промышленности
Робототехника занимается проектированием и конструированием программируемых механических роботов. Ее задача - воспроизведение действий человека. Разработка таких роботов для морского применения имеет решающее значение для обороны, научных исследований и промышленных применений, включая наблюдение, мониторинг окружающей среды и противоминные мероприятия и многое другое.
Суда требуют регулярного технического обслуживания и большого количества ресурсов, от обслуживания топлива и масла до регулярной очистки, большое количество деталей и оборудования необходимо обслуживать или заменять, чтобы поддерживать судно в хорошем состоянии. Часто все эти задачи опасны и сложны при выполнении людьми. С этой целью роботы способны выполнять такие задачи. Например, HullBUG, подводный робот для очистки корпуса, прикрепляется к днищу 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.
РазведкаРобототехникаразработала небольшого робота в форме гантели, способного проникать на главную палубу лодки для дискретной инспекции. Эти разработки в настоящее время используются ВМС США. Камеры на роботе позволяют операторам видеть, что происходит в режиме реального времени, даже ночью, с использованием инфракрасных датчиков.
Морские автономные роботизированные системы
Автономные подводные аппараты– Сокращенно AUV, это роботизированные аппараты, которые можно использовать для подводных исследовательских миссий, таких как картографирование затонувших кораблей, картографирование морского дна и характеристика морской воды. Он проводит исследования без вмешательства оператора, он программируется и возвращается 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 полезную нагрузку и емкость аккумулятора по сравнению с глайдерами. Они несут с собой GPS и модули Iridium, посредством которых осуществляется связь и пилотирование. Они полезны для сбора фотографического мониторинга и информации о погоде. Они считаются будущими сборщиками данных, где ASV будет собирать данные с подводных аппаратов и передавать их через Iridium
Дистанционно управляемый аппарат– Сокращенно ROV, это привязные подводные роботы, которые являются беспилотными, связаны 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, используемого 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, позволяя 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. Им не требуется развертывание с палубы исследовательского судна, что делает миссии глайдеров 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 своевременного мониторинга, обнаружения и прогнозирования этих изменений в локальных явлениях. Мониторинг коралловых рифов считается надежным предиктором изменения климата, поскольку они чувствительны к небольшим изменениям температуры.
С этой целью проект Coral Bot (C-bot) заключается в создании 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, обладающий новой возможностью захвата уникальной и обильной жизни в «сумеречной зоне», простирающейся от 200 м до 1000 м глубины. В нем может содержаться больше рыбной биомассы по сравнению со всеми рыболовными промыслами в мире
Первоначально Mesobot будет привязан, что позволит пилотам-людям идентифицировать цели, а затем, по мере их миграции вглубь океана, 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 драйвером роста на этом рынке является его применение в обороне, промышленности и научных исследованиях. Существует большое количество текущих проектов в области морской робототехники, разрабатывающих более совершенные технологии для захвата неизведанной территории океанов. Проекты направлены на решение промышленных задач и предоставление более совершенных инструментов для обеспечения безопасности и науки для изучения и изучения океанов
Навигация в несвязанных средах за пределами диапазона акустических транспондеров остается одной из основных вех, которые необходимо решить.
Автор: Abhishek Saini