海洋的革命性發展:國防、研究和工業用海洋機器人技術的進步
機器人技術致力於可編程機械機器人的設計和建造。它的工作是複製人類的行為。開發用於海洋用途的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,從燃料和油料維護到定期清潔,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且具有挑戰性的,需要由人類來執行。為此,機器人能夠處理此類任務。例如,水下船體清潔機器人 HullBUG 會將自身連接到船的底部以進行表面清潔。另一個機器人 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形機器人,能夠穿透船隻的主甲板進行隱蔽檢查。美國海軍目前正在使用這些發展。機器人上的攝影機能讓操作員即使在晚上也能透過紅外線感應器即時看到發生的情況。
海洋自主機器人系統
自主水下載具– 簡而言之,AUV 是可用於水下調查任務的機器人載具,例如繪製水下沉船、海底測繪和海水特性分析。它在沒有操作員干預的情況下進行調查,它們是可編程的,並返回到一個預先編程的位置,在那裡可以下載和處理數據
自主水面載具– 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,並透過它們進行通訊和駕駛。它們適用於收集攝影監控和天氣資訊。它們被認為是未來的數據採集者,ASV 將從水下載具收集數據並透過銥星中繼
遙控載具– 簡而言之,ROV 是繫留的水下機器人,是無人的,透過一組電纜連接到船隻,這些電纜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畫質視訊,從而可以對人類潛水員無法到達的深度進行複雜的調查
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,然後將其傳輸回岸邊。它使用一個內部幫浦來改變其浮力,使其能夠在水中上下移動。它們長 2 公尺,重約 65 公斤,時速接近 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數據
未來趨勢

C-Bot 專案– 氣候變遷迫切需要開發系統,以及時監測、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) 專案旨在建造一個機器人來監測淺水區的珊瑚礁。它將取代目前僱用配備攝影機設備的潛水員來調查珊瑚礁床的方法
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」中獨特而豐富的生物的新能力,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 將被繫留,允許人類駕駛員識別目標,然後,當它們遷移到更深的海洋中時,它將在立體攝影機的幫助下自主追蹤它們
結論
海洋機器人 技術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成本高昂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。海洋機器人技術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。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
在聲學轉發器範圍之外的無限環境中進行導航仍然是要解決的主要里程碑問題之一。
作者:Abhishek Saini
