变革海洋:海洋机器人技术在国防、研究和工业领域的进展

作者: Vikas Kumar

2023年6月23日

变革海洋:海洋机器人技术在国防、研究和工业领域的进展

机器人技术致力于可编程机械机器人的设计和建造。它的工作是复制人类的动作。为此类机器人开发海洋用途对于国防、科学研究和工业应用至关重要,包括监视、环境监测和水雷对抗等等。

船舶需要定期维护和大量资源,从燃料和机油维护到定期清洁,需要维修或更换大量零件和设备以保持船舶的良好状态。很多时候,所有这些任务对于人类来说都是危险和具有挑战性的。为此,机器人能够处理此类任务。例如,HullBUG 是一种水下船体清洁机器人,它将自己附着在船底进行表面清洁。另一种机器人 SAFFIR 消防机器人是一种自主人形机器人,能够检测和扑灭船上火灾,与人类并肩工作。

侦察机器人技术开发了一种小型哑铃形机器人,能够穿透船的主甲板进行离散检查。这些开发成果目前正被美国海军使用。机器人上的摄像头允许操作员实时查看正在发生的事情,即使在夜间,也可以使用红外传感器。

海洋自主机器人系统

自主水下航行器– 简而言之,AUV 是机器人车辆,可用于水下勘测任务,例如绘制沉没的残骸、海底测绘和海水特征。它在没有操作员干预的情况下进行测量,它们是可编程的,并返回到预先编程的位置,可以在那里下载和处理数据

自主水面航行器– 简而言之,ASV 是位于海面收集海洋学数据的机器人车辆。与滑翔机相比,它们具有更大的有效载荷和电池容量。它们携带 GPS 和铱星模块,并通过这些模块进行通信和导航。它们可用于收集摄影监测和天气信息。它们被认为是未来的数据收割机,ASV 将从水下航行器收集数据并通过铱星中继数据

遥控潜水器– 简而言之,ROV 是系留水下机器人,无人驾驶,通过一组电缆连接到船上,在车辆和操作员之间传输电力、视频和数据信号

ISIS 是英国潜水深度最深的 ROV。它收集样本、钻取沉积物岩心并捕获高清视频,从而可以在人类潜水员无法到达的深度进行复杂的测量

滑翔机– 一种用于测量海洋学参数(如温度、叶绿素水平和盐度)的水下航行器,然后将数据传输回岸边。它使用内部泵来改变其浮力,使其能够在水中上下移动。它们长 2 米,重约 65 公斤,以接近每小时 0.5 公里的速度行驶。它们具有能源效率,可以在小型任务中使用传统碱性电池运行。它们不需要从研究船的甲板上部署,这使得滑翔机任务相对便宜。它能够通过其传感器发送实时数据

未来趋势

C-Bot 项目– 气候变化迫切需要开发系统,以便及时监测、检测和预测当地现象中的这些变化。珊瑚礁监测被认为是气候变化的可靠预测指标,因为它们对温度的微小变化很敏感。

为此,珊瑚机器人 (C-bot) 项目旨在建造一种机器人来监测浅水区的珊瑚礁。它将取代目前使用潜水员携带摄像设备勘测珊瑚礁床的方法

Mesobot 项目– 正在开发一种自主水下机器人 Mesobot,它具有捕捉“暮光区”中独特而丰富的生命的新能力,该区域从 200 米延伸到 1000 米深度。与全球所有渔业相比,它可能蕴藏着更多的鱼类生物量

最初,Mesobot 将被系留,允许人类飞行员识别目标,然后,当它们迁移到更深的海域时,它将在立体摄像机的帮助下自主跟踪它们

结论

海洋 机器人技术能够协助完成与人类生命危险相关的任务,并探索人类干预要么成本高昂要么几乎不可能的地方。该市场增长的主要驱动力是其在国防、工业和科学研究中的应用。海洋机器人技术领域正在进行大量项目,以开发更好的技术来捕捉海洋的未知领域。这些项目旨在解决工业挑战,并为安全和科学提供更好的工具来探索和研究海洋

导航 在声学转发器范围之外的无限制环境中,仍然是需要解决的主要里程碑问题之一。

作者:Abhishek Saini

获取回电


相关博客