海洋的革命:國防、研究和工業領域中海洋機器人的進步
機器人技術致力於可編程機械機器人的設計和建造。其工作是複製人類的動作。為海洋用途開發此類機器人對於國防、科學研究和工業應用至關重要,包括監視、環境監測、水雷反制等等。
船舶需要定期維護和大量資源,從燃料和油的維護到定期清潔,大量零件和設備需要維修或更換,以保持船舶的良好狀態。很多時候,所有這些任務都是危險的,並且在由人類執行時具有挑戰性。為此,機器人能夠處理此類任務。例如,HullBUG 是一種水下船體清潔機器人,它將自身連接到船的底部以進行表面清潔。另一種機器人,SAFFIR 消防員機器人,是一種能夠偵測和撲滅船上火災的自主人形機器人,與人類並肩工作。
Recon Robotics 開發了一種小型啞鈴狀機器人,能夠穿透船的主甲板進行謹慎的檢查。這些發展目前正在被美國海軍使用。機器人上的攝影機能讓操作員即時查看發生的情況,即使在夜間,也可以使用紅外線感測器。
海洋自主機器人系統
自主水下航行器– 簡而言之,AUV 是可用於水下勘測任務的機器人載具,例如繪製水下沉船、海底地圖和海水特性。它在沒有操作員干預的情況下進行調查,它們是可編程的,並返回到可以下載和處理數據的預編程位置
自主水面航行器– 簡而言之,ASV 是位於海面收集海洋數據的機器人載具。與滑翔機相比,它們具有更大的有效載荷和電池容量。它們攜帶 GPS 和銥星模組,並通過它們進行通信和駕駛。它們對於收集攝影監測和天氣信息很有用。它們被認為是未來的數據收集者,ASV 將從水下載具收集數據並通過銥星轉發
遙控載具– 簡而言之,ROV 是繫纜的水下機器人,無人駕駛,通過一組電纜連接到船隻,在載具和操作員之間傳輸電力、視訊和數據信號
ISIS 是英國潛水深度最深的 ROV。它收集樣本、鑽取沉積物岩心並捕獲高清晰度視訊,從而可以在人類潛水員無法到達的深度進行複雜的勘測
滑翔機– 一種水下載具,用於測量海洋參數,例如溫度、葉綠素含量和鹽度,然後將其傳輸回岸邊。它使用一個內部泵來改變其浮力,使其能夠在水中上下移動。它們長 2 米,重約 65 公斤,並以每小時近 0.5 公里的速度行駛。它們節能且可以在小型任務中使用傳統的鹼性電池。它們不需要從研究船的甲板上部署,這使得滑翔機任務相對便宜。它能夠通過其感測器發送即時數據
未來趨勢

C-Bot 專案– 氣候變遷產生了迫切的需求,需要開發系統來及時監測、偵測和預測當地現象中的這些變化。珊瑚礁監測被認為是氣候變遷的可靠預測指標,因為它們對溫度的微小變化很敏感。
為此,珊瑚機器人 (C-bot) 專案旨在建造一個機器人來監測淺水中的珊瑚礁。它將取代目前僱用配備攝影機設備的潛水員來勘測珊瑚礁床的方法
Mesobot 專案– 正在開發一種自主水下機器人 Mesobot,它具有捕獲“暮光區”中獨特而豐富的生命的新能力,該區域從 200 米延伸到 1000 米深。與全球所有漁業相比,它可能擁有更多的魚類生物量
最初,Mesobot 將被繫留,允許人類駕駛員識別目標,然後,當它們遷移到更深的海域時,它將在立體攝影機的幫助下自主地跟隨它們
結論
海洋機器人能夠協助執行與人類生命危險相關的任務,並探索人類干預昂貴或幾乎不可能的地方。該市場增長的主要驅動力是其在國防、工業和科學研究中的應用。海洋機器人領域正在進行大量專案,開發更好的技術來捕捉海洋的未知領域。專案旨在解決工業挑戰,並為安全和科學探索和研究海洋提供更好的工具
在聲學轉發器範圍之外的無限制環境中導航仍然是需要解決的主要里程碑問題之一。
作者:Abhishek Saini
