海洋革命:海洋機器人在國防、研究和產業上的進步
機器人學致力於可編程機械機器人的設計和建造。它的工作是複製人類的行為。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、環境監測和水雷反制等等。
船舶需要定期維護和大量資源,從燃料和機油維護到定期清潔,需要維修或更換大量零件和設備,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,並且是人類執行時的挑戰。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,它將自己連接到船的底部以進行表面清潔。另一種機器人 SAFFIR 消防機器人是一種自主人形機器人,能夠檢測和撲滅船上的火災,與人類並肩工作。
Recon Robotics 開發了一種小型啞鈴狀機器人,能夠穿透船隻的主甲板進行離散檢查。這些發展目前正在被美國海軍使用。機器人上的攝像頭允許操作員透過紅外線感測器即時查看發生的情況,即使在晚上也是如此。
海洋自主機器人系統
自主水下航行器– 簡稱 AUV,是一種機器人載具,可用於水下勘測任務,例如繪製水下沉船、海底繪圖和海水特性。它在沒有操作員幹預的情況下進行勘測,它們是可編程的,並返回到預先編程的位置,可以在該位置下載和處理資料
自主水面航行器– 簡稱 ASV,是位於海面收集海洋資料的機器人載具。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 和銥模組,並透過這些模組進行通訊和導航。它們有助於收集攝影監測和天氣資訊。它們被認為是未來的資料收集者,ASV 將從水下航行器收集資料並透過銥星轉發。
遙控載具– 簡稱 ROV,是繫繩水下機器人,無人駕駛,透過一組電纜連接到船隻,在載具和操作員之間傳輸電力、視訊和資料訊號
ISIS 是英國潛水最深的 ROV。它收集樣本、鑽取沉積物岩心並捕獲高畫質視訊,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– 一種用於測量海洋參數(例如溫度、葉綠素含量和鹽度)的水下載具,然後將資料傳輸回岸邊。它使用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,行駛速度接近每小時 0.5 公里。它們節能,可以在小型任務中使用傳統鹼性電池。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。它能夠透過其感測器發送即時資料
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、檢測和預測當地現象的這些變化。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) 專案旨在建造一種機器人來監測淺水中的珊瑚礁。它將取代目前使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– 自主水下機器人 Mesobot 的開發正在建造中,它具有捕捉「暮光區」中獨特而豐富的生命的新能力,該區域從 200 公尺延伸到 1000 公尺深。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 將被繫繩,允許人類飛行員識別目標,然後,當它們遷移到海洋更深處時,它將使用立體攝影機自主跟蹤它們
結論
海洋 機器人能夠協助完成與人類生命危險相關的任務,並探索人類干預要么昂貴要么幾乎不可能的地方。該市場成長的主要驅動力是其在國防、工業和科學研究中的應用。海洋機器人領域有大量正在進行的專案,開發更好的技術來捕捉海洋的未知領域。這些專案旨在解決工業挑戰,並為安全和科學提供更好的工具來探索和研究海洋
在超出聲學轉發器的範圍的無限制環境中進行導航仍然是需要解決的主要里程碑問題之一。
作者:阿布舍克·塞尼
