海洋领域的革命:海洋机器人技术在国防、研究和工业领域的进步
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的行为。开发用于海洋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,从燃料和石油维护到定期清洁,大量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,并且对人类来说是挑战。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,它将自己连接到船的底部以进行表面清洁。另一种机器人,SAFFIR消防机器人,是一种能够检测和扑灭船上火灾的自主人形机器人,与人类并肩工作。
Recon Robotics 已经开发出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。美国海军目前正在使用这些开发成果。机器人上的摄像头允许操作员实时查看发生的情况,即使在夜间也可以通过红外传感器查看。
海洋自主机器人系统
自主水下航行器——简称AUV,是可用于水下勘测任务的机器人车辆,例如绘制水下沉船、海底地图和海水特性。它在没有操作员干预的情况下进行测量,它们是可编程的,并返回到可以下载和处理数据的预编程位置
自主水面航行器——简称ASV,是位于海面上的机器人车辆,用于收集海洋学数据。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Iridium模块,并通过这些模块进行通信和驾驶。它们可用于收集摄影监控和天气信息。它们被认为是未来的数据收集者,ASV将从水下航行器收集数据并通过Iridium进行中继
遥控潜水器——简称ROV,是由电缆连接到船上的无人水下机器人,这些电缆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,以每小时近0.5公里的速度行驶。它们节能高效,可以在小型任务中使用传统碱性电池。它们不需要从研究船的甲板上部署,因此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,需要开发系统来及时监测、检测和预测当地现象的这些变化。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)项目的目的是建造一种机器人在浅水中监测珊瑚礁。它将取代目前使用潜水员和摄像设备来测量珊瑚礁床的方法
Mesobot项目——自主水下机器人Mesobot的开发正在进行中,它具有捕获“暮光区”独特而丰富生命的新能力,该区域从200米延伸到1000米深度。与全球所有渔业相比,它可能拥有更多的鱼类生物量
最初,Mesobot将被拴住,允许人类飞行员识别目标,然后,当它们迁移到海洋更深处时,它将在立体摄像机的使用下自主地跟随它们
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昂贵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。目前有大量海洋机器人项目正在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
超出声学转发器范围的无约束环境中的导航 仍然是需要解决的主要里程碑问题之一。
作者:阿比谢克·赛尼
