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海洋机器人的新兴趋势

2022-05-09 10:27 性质:原创 作者:优优 来源:中国AGV网
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最近的创新正在改变着海洋机器人领域。水上机器人技术已经是一个前沿领域,它采用复杂的技术并将其应用于水下任务。这些新兴的趋势正在塑造着海洋机器人的未来。从可再生能源到仿生工程,各种令人...

最近的创新正在改变着海洋机器人领域。水上机器人技术已经是一个前沿领域,它采用复杂的技术并将其应用于水下任务。

这些新兴的趋势正在塑造着海洋机器人的未来。从可再生能源到仿生工程,各种令人兴奋的创新正在为今天的进步提供动力。

1. 无人驾驶的船舶

在无人驾驶汽车上路的同时,工程师们正在设计用于海上自主航行的无船长船舶。这些船只可以大大改善航运业。人工智能驱动的船只有可能比人类操作的船只更安全、更高效。

它们也会更轻更小,因为不需要容纳人类船员。由于缺乏将船只从一个地方运到另一个地方所需的人员,自主船只甚至可能有助于减少供应链的拥堵。

工程和技术公司已经在开发自主船舶。罗尔斯-罗伊斯公司在2019年成为头条新闻,当时它宣布将带头实施这样一个项目。这家推进公司甚至建造并测试了一艘渡船,在芬兰为政要们展示。像这样的自主船舶是海洋机器人技术的一个独特利基,因为它们有可能改变交通,从公共交通到全球供应链。

2. 船体清洁机器人

航运业最大的问题之一是入侵物种,它们影响了从军用船只到游轮的一切。船体在海洋中移动时往往会积累碎片,包括一些形成殖民地的活体生物。

当船舶停靠在一个新的港口时,它有可能将这种物种引入到一个不属于它的生态系统中。这就是所谓的生物污损。事实上,入侵物种的问题已经变得如此严重,以至于新西兰对抵达其港口的船只有严格的反生物污损规定。

为了应对这一问题,船体清洁机器人已成为海洋机器人技术的一个主要趋势。通常情况下,清洗船体需要将船停在干船坞里,而这个过程可能需要几天甚至几周才能完成。今天有太多的船处于高需求状态,不允许有这些昂贵的延误。船体清洁机器人是完美的解决方案。它们可以是遥控的或自主的,通常使用磁铁系统粘在船体的一侧。机器人在船舶的整个航行过程中擦去碎片,以防止生物污损。

3. 污染清洁机器人

水污染是当今最紧迫的环境问题之一。海洋机器人工程师正在采取行动,寻找解决方案。芝加哥的初创公司Urban Rivers开发了一种名为 "垃圾机器人 "的机器,可以由全世界的任何人远程控制。它在芝加哥地区的河流中游动,收集垃圾并将其从水道中清除。

像这样的海洋机器人是机器人技术和环境技术的一个重要趋势。水污染是世界上许多地区的一个主要公共卫生问题。有了像这样的机器,河流和水道可以得到有效和廉价的清理。这将有助于当地的生态系统,以及整个社区的人们。

一些工程师和设计师甚至正在努力使清洁污染的机器人以太阳能为动力,以便它们可以完全自主和独立。这减少了对昂贵的充电基础设施的需求,这使得这些机器在贫穷、贫困或偏远地区更容易获得。

4. 由人类启发的海洋机器人

海洋机器人技术正在从人体的自然工程中获取线索。科学家们知道,在水下运动,无论是通过水肺潜水、在游泳池中游泳,还是使用已有的水下技术,都有一些巨大的健康益处,甚至可能有助于改善人类生理学的进化。然而,有些水下环境对人们来说根本不安全,无法潜水。在一定深度以下,潜水员有可能仅仅因为强烈的水压而受伤。

然而,人体的设计方式非常适合于水下探索。海洋机器人工程师正在将人类生理学的优势应用于能够经受住极端条件的机器人。斯坦福大学在2016年以其现在著名的类人海洋机器人OceanOne成为头条新闻。

它从一艘1664年在法国海岸沉没的船只残骸中找到了失落已久的宝物。像OceanOne这样的海洋机器人可以帮助科学家研究深海海洋生物,探索更多迷人的沉船,甚至有可能帮助海洋安全和保护工作。

5. 水下机器人爪

从船舶到海上钻井船,海洋机械维修的需求量很大。不幸的是,人类在水下潜水并进行这种维护是非常困难的,尤其是定期进行。它既昂贵又复杂,而且对于那些因专业技能而难以替代的团队来说,是非常危险的。

因此,潜水机器人和机器人抓手在海洋机器人领域变得非常流行。这些自动化工具完全改变了水下维护过程,使其更安全、更实惠、更高效。水下抓斗是海洋机器人技术中自己独特的利基。

这些设备已经够复杂的了,但要使它们在水下有效而精确地工作,则给设计挑战增加了一个全新的复杂程度。水下维修机器人需要能够操作工具,并有效地与潜在的小物体如螺丝和螺栓一起工作。水下电机技术的进步是整个机器人行业的重大创新。

6. 仿生水下机器人

除了受人类启发的海洋机器人,更多的水生机器人正在出现,它们的灵感来自海洋野生动物。仿生工程从自然界获得灵感,利用真实植物和动物的进化工程来改进下一代海洋机器人。这特别有用,因为在水下推进和运动技能比在陆地上要困难得多。

南安普顿大学和爱丁堡大学的一个研究小组已经开发了一个迷人的灵活机器人,它有一个独特的、受乌贼启发的推进系统。乌贼和水母是世界海洋中最高效的游泳者之一。

一个人造的复制品有可能使海洋机器人对它们探索的生态系统的破坏性更小。事实上,这些大学的团队发现,这个系统比传统的水下机器人推进方法的效率高达50倍。

为海洋机器人技术的未来提供动力

海洋机器人技术是一个令人兴奋和迷人的领域,不断有创新。这些新兴趋势代表了海洋机器人行业的未来。事实上,这些技术也有可能改变许多其他行业。

尖端的进步正在帮助全世界的人们保持海洋的清洁,保护生态系统,更安全地工作,甚至探索水下世界的新区域。

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