海洋革命:用于国防、研究和工业的海洋机器人技术的进步
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行为。开发用于海洋用途的此类机器人对于国防、科学研究和工业应用至关重要,包括监视、环境监测、水雷对抗等等。
船舶需要定期维护和大量资源,从燃料和油的维护到定期清洁,大量的零件和设备需要维修或更换,以保持船舶的良好状态。很多时候,所有这些任务都是危险的,并且在人类执行时具有挑战性。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,它将自己连接到船底进行表面清洁。另一种机器人 SAFFIR 消防员机器人是一种自主人形机器人,能够检测和扑灭船上的火灾,与人类并肩工作。
Recon Robotics 开发了一种小型哑铃形机器人,能够穿透船的主甲板进行谨慎检查。这些开发成果目前已被美国海军使用。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– 简称 AUV,是一种机器人航行器,可用于水下勘测任务,例如绘制水下残骸、海底测绘和海水特性描述。它在没有操作员干预的情况下进行勘测,它们是可编程的,并返回到预编程的位置,在那里可以下载和处理数据
自主水面航行器– 简称 ASV,是一种位于海面收集海洋学数据的机器人航行器。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,并通过该模块进行通信和驾驶。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采集者,ASV 将从水下航行器收集数据并通过铱星进行中继
遥控航行器– 简称 ROV,是一种系留水下机器人,无人驾驶,通过一组电缆连接到船上,在航行器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,从而能够在人类潜水员无法到达的深度进行复杂的勘测
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,然后将其传输回岸边。它使用内部泵改变其浮力,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的碱性电池运行。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– 气候变化已经产生了迫切的需求,即开发系统来及时监测、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一个可靠预测指标,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来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,该区域从水深 200 米延伸至 1000 米。与全球所有渔业相比,它可能拥有更多的鱼类生物量
最初,Mesobot 将被系留,允许人类驾驶员识别目标,然后在它们迁移到海洋更深处时,它将借助立体摄像机自主跟随它们
结论
海洋机器人技术能够协助完成与危及人类生命相关的任务,并探索人类干预成本高昂或几乎不可能的地方。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获海洋的未知领域。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
在声学转发器范围之外的无约束环境中进行导航仍然是需要解决的主要里程碑问题之一。
作者:Abhishek Saini
