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水下機(jī)器人調(diào)研報(bào)告2017/11/21水下機(jī)器人調(diào)研報(bào)告2017/11/211目錄水下機(jī)器人應(yīng)用范圍水下機(jī)器人產(chǎn)品水下機(jī)器人競爭公司水下機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀目錄水下機(jī)器人應(yīng)用范圍21.水下機(jī)器應(yīng)用范圍1、水下探索/作業(yè):地理、環(huán)境、資源、排障探索/作業(yè)2、搜救事業(yè):海上救助打撈、近海搜索、水下目標(biāo)觀察、水下洞穴搜救3、水下檢測:水質(zhì),環(huán)境監(jiān)測,水中建筑如大壩、橋墩、船舶等結(jié)構(gòu)檢測4、科研事業(yè):海洋考察、水下生物觀測、水環(huán)境監(jiān)測以及水下考古、水下沉船考察5、漁業(yè)養(yǎng)殖:漁業(yè)養(yǎng)殖方面,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積8465千公頃,其中海水養(yǎng)殖面積占27.38%,淡水養(yǎng)殖面積占72.62%。全國有水產(chǎn)養(yǎng)殖場32000個,面積1000萬公頃,需要經(jīng)常檢查水質(zhì)的溫度、鹽度、PH值、溶解氧等,以及魚類、貝類、海參等的觀察,網(wǎng)箱檢查、人工魚礁等,都為水下機(jī)器人提供了巨大的市場需求。6、水下娛樂:全球潛水愛好者的規(guī)模達(dá)到2億,體驗(yàn)式潛水服務(wù)市場規(guī)模近五年平均增速約15%,2015年接近250億美元。OpenROV于2012年推出,主要用途為拍攝水下影像,其配備了三個推進(jìn)器、LED前燈、塑形橡膠以及繩纜。消費(fèi)者可以用計(jì)算設(shè)備上的開源軟件對OpenROV進(jìn)行控制,最高時速能夠達(dá)到2m/s,續(xù)航時長3個小時。
我國體驗(yàn)式潛水服務(wù)市場規(guī)模近五年平均增速達(dá)到約36.5%,明顯高于全球增長率,2015年超過21億美元。目前,國內(nèi)已經(jīng)有一批企業(yè)開始搶先布局消費(fèi)級市場,如深之藍(lán)、鰭源科技、博雅工道、潛行科技、微孚科技等。1.水下機(jī)器應(yīng)用范圍1、水下探索/作業(yè):地理、環(huán)境、資源、32.水下機(jī)器人產(chǎn)品仿真海洋生物2.水下機(jī)器人產(chǎn)品仿真海洋生物4深水海下機(jī)器人
深海水下作業(yè)機(jī)器人,又稱“ROV”,主要用于水下生產(chǎn)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和維護(hù)等作業(yè),最大可深潛3000米,工作5至10小時。目前,深海水下作業(yè)機(jī)器人一般從國外進(jìn)口,根據(jù)工作水深和功能不同,每臺價(jià)格在3000萬元到1億元不等。相對陸上機(jī)器人來說,水下機(jī)器人的技術(shù)難度更大,其中機(jī)械臂、推進(jìn)器、升沉補(bǔ)償系統(tǒng)是技術(shù)核心。其關(guān)鍵技術(shù)涉及能源、精確定位、零可見度導(dǎo)航、高強(qiáng)度和輕質(zhì)及耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料與浮力材料技術(shù)、作業(yè)技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、回收技術(shù)等,而且設(shè)備操控需要專業(yè)團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行。水下機(jī)器人需要推進(jìn)器和升沉補(bǔ)償系統(tǒng)共同來控制水中姿態(tài)。操控必須非常精準(zhǔn),哪怕只有半點(diǎn)兒差池,造成設(shè)備安裝不到位,就可能帶來漏油或設(shè)備損害的危險(xiǎn)。傳統(tǒng)的有線遙控機(jī)器人分為水面設(shè)備與水下設(shè)備兩部分,水面設(shè)備包括操縱控制臺、電纜絞車、吊放設(shè)備、供電系統(tǒng)等;水下設(shè)備包括中繼器和機(jī)器人本體等。機(jī)器人本體依靠推進(jìn)器在水下運(yùn)動,配備有攝像機(jī)、照明燈等觀測設(shè)備以及機(jī)械手等作業(yè)設(shè)備。有線遙控機(jī)器人的操控方式,是由操作員在水面母艦上控制和監(jiān)視潛水器作業(yè),靠電纜向本體提供動力和信息交換。由于電纜的存在,很大程度上束縛了潛水器的水下作業(yè)。
深水海下機(jī)器人
深海水下作業(yè)機(jī)器人,又稱“ROV”,主要用于5偽裝成天鵝的水質(zhì)探測機(jī)器人在新加坡的某些水庫水面,當(dāng)你看到浮著幾只天鵝時,它們可能并不是真的天鵝,而是偽裝成天鵝的水質(zhì)監(jiān)測機(jī)器人,新加坡國立大學(xué)項(xiàng)目小組開發(fā)了這些智能高效的水質(zhì)測試機(jī)器人,外觀是天鵝外形但實(shí)際上能夠監(jiān)測pH值,溶解氧,濁度,葉綠素等水質(zhì)條件。天鵝形狀的機(jī)器人們可以讓水生動物不會產(chǎn)生敵意,同時也能保持景觀特點(diǎn),機(jī)器天鵝裝有GPS導(dǎo)航能夠大型水體中自主游動,并通過無線連接云端發(fā)回?cái)?shù)據(jù)。
天鵝們通過GPS導(dǎo)航能夠確保不會重復(fù)已經(jīng)覆蓋的路徑,雖然能夠通過遙控進(jìn)行設(shè)定,但是一般情況下機(jī)器人將通過自身生成的路徑自主進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測。研究者可以在任何有網(wǎng)絡(luò)連接的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控和操作。
目前,水下機(jī)器人已被廣泛應(yīng)用于水下視頻監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)控等領(lǐng)域,智能替代人工。偽裝成天鵝的水質(zhì)探測機(jī)器人在新加坡的某些水庫水面,當(dāng)你看到浮6水下機(jī)器人充電站將無線充電座放到水底,以提供電動水下機(jī)器人充電?隨著自動科技的進(jìn)展,各類型的無人機(jī)愈來愈普及,這些無人機(jī)器人的任務(wù)多半必須長期進(jìn)行,為了延長任務(wù)時間,技術(shù)專家們設(shè)計(jì)電磁感應(yīng)原理的無線水下充電站。
無線充電技術(shù),也稱為感應(yīng)充電,已經(jīng)部分在智慧手機(jī)和平板電腦當(dāng)中應(yīng)用了,它只需要在一個平板充電區(qū)上設(shè)置你的手機(jī),然后充電器的交變磁場,與手機(jī)里的接收器線圈就能引起交流電流。然而,目前無線充電仍然不普及,原因是充電速度較慢。不過對無人潛艇而言,這個缺點(diǎn)問題不大。水下機(jī)器人充電站將無線充電座放到水底,以提供電動水下機(jī)器人充7能監(jiān)測水質(zhì)的鰻魚機(jī)器人
來自于EPFL的研究人員和其他研究機(jī)構(gòu),打造了一個類似于鰻魚一樣的水下機(jī)器人來監(jiān)測水質(zhì)。
裝配了不同傳感器的機(jī)器人,可以通過遠(yuǎn)程控制或者自動移動,研究人員在日內(nèi)瓦湖的一小片區(qū)域?qū)λM(jìn)行了測試,研究人員讓機(jī)器人在受污染的區(qū)域游泳。該機(jī)器人成功地繪制出了導(dǎo)電率的變化圖,并生成了一個溫度圖。他們最終的目標(biāo)是讓機(jī)器人能夠探測到像汞或其他污染物那樣的重金屬。部機(jī)器人裝配了化學(xué)、物理以及生物傳感器,它能測量周圍近1.5米的區(qū)域。
機(jī)器人就像鰻魚一樣,在水里游動,它不會攪動泥土,也不會擾亂水生生物。
它的傳感器可以在水中不同的位置對水質(zhì)進(jìn)行測量,然后準(zhǔn)確的將數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
使用這個機(jī)器人有很多優(yōu)勢,它能發(fā)送實(shí)時的數(shù)據(jù),而且與傳統(tǒng)的通過螺旋槳驅(qū)動的水下機(jī)器人相比,它在移動的時候也不會困在海藻或者其他水生生物中。
能監(jiān)測水質(zhì)的鰻魚機(jī)器人
來自于EPFL的研究人員和其他研究機(jī)8“永不沉沒”海洋觀測浮標(biāo)。
該浮標(biāo)相比傳統(tǒng)一體式鋼制浮標(biāo),新型分體組裝式泡沫浮體海洋觀測浮標(biāo)有3大創(chuàng)新:一是浮體采用實(shí)心不吸水泡沫內(nèi)核,外裹高強(qiáng)度、高彈性保護(hù)殼,耐腐蝕、抗撞擊,且易維護(hù),壽命長,堪稱“永不沉沒”的浮標(biāo);二是采用模塊化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了分體常規(guī)陸路汽車運(yùn)輸和現(xiàn)場組裝,既可保證產(chǎn)品質(zhì)量,又能快速運(yùn)抵各地便捷安裝;三是具有良好的穩(wěn)定性和水動力性能,適應(yīng)廣東省多臺風(fēng)大浪的海洋環(huán)境。傳統(tǒng)一體式大中浮標(biāo)(直徑10米或6米)需要在船塢制造,由海上拖運(yùn)至工作海域,人力、物力和時間成本高,且存在不安全因素。新型浮標(biāo)從設(shè)計(jì)源頭規(guī)避了這些“疑難雜癥”。
該新型浮標(biāo)的投放使用,首次實(shí)現(xiàn)了中遠(yuǎn)程海域觀測,選用我國的北斗衛(wèi)星和無線通信方式,結(jié)合岸站數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng),可長期全天候?qū)崟r觀測相關(guān)海域的氣象、水文和水質(zhì)等要素“永不沉沒”海洋觀測浮標(biāo)。
該浮標(biāo)相比傳統(tǒng)一體式鋼制浮標(biāo),新9三棲無人機(jī),這款裝備有點(diǎn)厲害。
“潛水鳩”三棲無人機(jī),是水下無人潛航器(UUV)和無人駕駛飛機(jī)(UAV)的結(jié)合體,可以獨(dú)自實(shí)現(xiàn)水下、空中、地面三棲轉(zhuǎn)換,不需要火箭推進(jìn)劑等化學(xué)燃料或復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
基本形態(tài)下的“潛水鳩”具有潛艇的全部主要功能,包括完整的潛航能力、通信指揮塔、全景式潛望鏡、雙推進(jìn)螺旋槳、全關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子,以及其他傳感器,可以在水下履行潛艇的職能任務(wù)。但是,它又不僅僅是一艘普通的無人潛航器,同時還是一架可以隨時隨地從水下飛到空中的無人飛機(jī)。該無人機(jī)潛望鏡位置的相機(jī)系統(tǒng)也集成了視覺傳感器,它能夠辨別周圍環(huán)境,判斷水面情況是否合適飛行。當(dāng)無人機(jī)在水下執(zhí)行任務(wù)過后,即可自行浮上水面、激活飛行系統(tǒng),打開4個螺旋槳艙門,依靠啟動機(jī)體內(nèi)的螺旋槳產(chǎn)生的浮力起飛,變身為一架垂直起降的無人駕駛飛機(jī)。密集的傳感器和飛行系統(tǒng)給了“潛水鳩”巨大的優(yōu)勢,它采用完全無線控制的方式進(jìn)行操作,不必?fù)?dān)心機(jī)器會丟失。傳統(tǒng)的無人潛航器在水下工作時,岸上的操作者都需要在機(jī)器上連接長長的線纜,或者在水面放上浮標(biāo)將線纜綁在浮標(biāo)上保障水下潛航器安全。
動力方面,“潛水鳩”采用“柴油+電池供電”混合動力系統(tǒng),配有柴油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和電池組。在水面以上飛行時,“潛水鳩”采用柴油發(fā)動機(jī)為電池充電,一旦充足電量,就可以使用電池組驅(qū)動螺旋槳推進(jìn)器、傳感器、攝像機(jī)和其他水下設(shè)備,進(jìn)入潛航狀態(tài)。盡管常規(guī)潛艇的柴電動力技術(shù)并不算是新科技,但英諾集團(tuán)還是第一個吃螃蟹者,率先把無人駕駛飛機(jī)和無人潛航器技術(shù)有機(jī)整合起來,大大拓展了無人機(jī)的運(yùn)行能力。三棲無人機(jī),這款裝備有點(diǎn)厲害?!皾撍F”三棲無人機(jī),是水下無10深海小黃魚。
在“探索”號作業(yè)同時,“發(fā)現(xiàn)”號還搭載中國科學(xué)院海洋研究所自主研發(fā)的探針式拉曼光譜探測儀,對南海一冷泉區(qū)的天然氣水合物成分進(jìn)行了探測,這也是我國首次實(shí)現(xiàn)不同類型水下機(jī)器人同時作業(yè)??傊@次航段的任務(wù)到目前為止,已經(jīng)比預(yù)定計(jì)劃超額完成。深海小黃魚。在“探索”號作業(yè)同時,“發(fā)現(xiàn)”號還搭載中國科學(xué)院11水下滑翔機(jī)。
7月22日,我國最大規(guī)模水下滑翔機(jī)集群正在南海開展同步觀測,共有12臺我國自主研制的水下滑翔機(jī)同時作業(yè),相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸回陸地。
本航次第一航段首席科學(xué)家俞建成說,在這個航段中,科考隊(duì)員在南海成功布放了12臺“海翼”系列水下滑翔機(jī),為國內(nèi)同時布放同類型水下滑翔機(jī)數(shù)量最多。這些水下滑翔機(jī)提供詳細(xì)的海洋環(huán)境信息,包括溫度、鹽度、濁度、含氧量、海流強(qiáng)度和運(yùn)動方向等,數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸回陸地實(shí)驗(yàn)室。
中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“熱帶西太平洋關(guān)鍵區(qū)域海洋系統(tǒng)物質(zhì)能量交換”首席科學(xué)家孫松介紹,12臺水下滑翔機(jī)將同步持續(xù)工作一個多月,獲得立體的海洋觀測數(shù)據(jù)。
水下滑翔機(jī)是一種新型水下機(jī)器人,由于其利用凈浮力和姿態(tài)角調(diào)整獲得推進(jìn)力,能源消耗極小,具有效率高、續(xù)航力大等特點(diǎn)?!翱茖W(xué)”號將于23日從廈門起航,赴南海執(zhí)行本航次第二航段的任務(wù)。水下滑翔機(jī)。7月22日,我國最大規(guī)模水下滑翔機(jī)集群正在南海開12俄羅斯研制的新型無人水下機(jī)器人,可潛600米。
據(jù)俄羅斯軍事工業(yè)委員會網(wǎng)站報(bào)道,由俄羅斯“地中?!惫狙兄频男滦汀耙曇?600”無人水下機(jī)器人加入武器庫,進(jìn)入黑海艦隊(duì)服役。
該設(shè)備將用于海底偵察。之前俄羅斯海軍使用的是英國生產(chǎn)的無人水下機(jī)器人。“視野-600”屬于小型無人水下機(jī)器人,可下潛600米,重量15公斤。
裝備了機(jī)械手,能夠抓住重達(dá)20千克的物品。因?yàn)樵撔蜐撈鞯某叽缧?,所以可以進(jìn)入復(fù)雜或狹小的水下區(qū)域。
俄羅斯研制的新型無人水下機(jī)器人,可潛600米。據(jù)俄羅斯軍事工13水下無人機(jī)可通過海水提升續(xù)航里程十倍。
無人水下潛航器通常由鋰電池提供動力,而這些電池存在一些問題。一個是它們是存在火災(zāi)隱患,因此它們通常不會被空運(yùn)。而是由較大的船只進(jìn)行海上運(yùn)輸,這也意味著他們所擁有的范圍不會事先浪費(fèi)在運(yùn)輸上。OpenWaterPower的團(tuán)隊(duì)成員表示,他們已經(jīng)提出了一個更好的方式,并將他們的解決方案與汽車發(fā)動機(jī)相提并論。但是,如果汽車發(fā)動機(jī)依靠空氣作為氧化劑來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),則其新的動力系統(tǒng)則依靠海水。
OpenWaterPower發(fā)明家IanSalmonMcKay表示:“我們的電力系統(tǒng)可以吸入海水并排出廢氣。但是與地面發(fā)動機(jī)的廢氣相比,這種廢氣是沒有害處的。”新電池由合金鋁陽極,鎳合金陰極和堿性電解質(zhì)組成。當(dāng)海水被吸入系統(tǒng)時,陰極將其分解成氫氧根陰離子和氫氣。陰離子與合金鋁陽極反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鋁并釋放電子,然后將其供給電路。
該團(tuán)隊(duì)聲稱,該系統(tǒng)可以提供超過常規(guī)鋰離子電池的十倍以上的續(xù)航里程,并且它更安全和更耐用。該過程僅在系統(tǒng)浸入水中后觸發(fā),研究人員指出,鋁陽極的腐蝕是一個問題。
該公司目前正在與美國海軍合作,將這些電池部署在用于偵測敵方潛艇的聲傳感器中。另一項(xiàng)測試將于今年夏天進(jìn)行,他們將與一家名為RiptideAutonomousSolutions的公司開始合作,該公司的無人水下潛航器目前一次充電續(xù)航里程約為100海里(約185公里)。該公司希望這種新技術(shù)可以將這個范圍擴(kuò)展到1000海里(約1852公里)水下無人機(jī)可通過海水提升續(xù)航里程十倍。
無人水下潛航器通常由14日本研發(fā)出新型水下機(jī)器人用于福島核電站的清理工作。
日本開發(fā)了一款水下機(jī)器人,用于勘測福島核電站附近的高放射性水域。該機(jī)器人將幫助找到丟失的燃料棒,并測量設(shè)施結(jié)構(gòu)的完整程度,以確保能夠進(jìn)行安全拆除。
2011年福島第一核電站的核泄漏事故是一場駭人的災(zāi)難。當(dāng)時的一場大地震引發(fā)了海嘯,成千上萬的人被迫撤離家園。事故現(xiàn)場的清理工作仍在進(jìn)行中,機(jī)器人也一直被用于清除殘留在廢墟中的放射性燃料。
由于受到強(qiáng)烈輻射,過去使用過的機(jī)器人一直遇到各種問題。東京電力公司(Tepco)在清除部分燃料棒方面取得了進(jìn)展,但仍然無法檢測到那些已經(jīng)熔化的燃料棒。
人們希望通過這種新型的遙控機(jī)器人來定位那些融化的燃料棒,同時也能用于測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)損傷。找到這些燃料棒后,團(tuán)隊(duì)將就安全移除它們的最佳方法進(jìn)行研究。這個機(jī)器人的大小相當(dāng)于一塊面包。
核電站的輻射水平過高,因此人類無法完成事故后的清理工作。一個名為“蝎子”的機(jī)器人工作環(huán)境中的輻射高達(dá)1000希沃特,這種輻射強(qiáng)度能夠在幾秒鐘內(nèi)殺死一個人。因此在這樣的極端條件下,人類可以通過機(jī)器來完成相應(yīng)的工作。日本研發(fā)出新型水下機(jī)器人用于福島核電站的清理工作。
日本開15其他產(chǎn)品MantaDroid機(jī)器人長35厘米,寬63厘米,重0.7千克,在水中活動時就像一條幼年魔鬼魚一樣。它可以以每秒0.7米的速度在水下快速前進(jìn),一次充電能游行10小時,這也是這款機(jī)器人的亮點(diǎn)所在。
驅(qū)動方面,MantaDroid每個「魚鰭」上設(shè)有一個電動馬達(dá),通過與水的流體動力相互作用,機(jī)器人就能進(jìn)行運(yùn)動。不過,按照Chew的說法,這種設(shè)計(jì)與其它在整個「魚鰭」上配備多個馬達(dá)的機(jī)器人有很大不同。MantaDroid的「魚鰭」為由柔性PVC片制成,可以很好的適應(yīng)水下環(huán)境。
此外,MantaDroid
外觀上的特點(diǎn)使得它有足夠空間用于攜帶科研時所需要的傳感器等設(shè)備。值得一提的是,為了不影響其他海洋生物,研究人員還專門設(shè)計(jì)了減噪裝置,這樣MantaDroid就能安安靜靜地在水下游動了。其他產(chǎn)品MantaDroid機(jī)器人長35厘米,寬63厘米,重16其他產(chǎn)品因?yàn)樗碌淖枇Φ榷喾N因素,現(xiàn)在的水下機(jī)器人多是以螺旋槳推進(jìn)為前進(jìn)的動力。而就在最近,北航副教授文力帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種吸盤,能夠使得水下機(jī)器人穩(wěn)穩(wěn)地附著在動物或是物體的表面,繼而記錄數(shù)據(jù)。
在實(shí)驗(yàn)室里,該吸盤能吸在鯊魚皮、玻璃、果汁盒和iPhone上。據(jù)悉,文力這一機(jī)器人吸盤的靈感來源是印頭魚,一種海洋魚類,通常用頭部的吸盤把自己吸附在鯊魚、海龜?shù)壬锷砩?。在原理設(shè)計(jì)上,吸盤結(jié)合了一個大吸盤和1000個碳纖維小刺,這些小刺在吸盤上呈列排布,可以上下移動來幫助吸盤吸附和脫落,可以幫助吸盤一直吸在魚身上。
當(dāng)前該吸盤能夠承受超過每秒1.5米游速時的力量,以鯊魚為例,縱然其在高速轉(zhuǎn)彎或是游動,該吸盤都能夠牢牢吸附,從而實(shí)現(xiàn)正常操作。其他產(chǎn)品因?yàn)樗碌淖枇Φ榷喾N因素,現(xiàn)在的水下機(jī)器人多是以螺旋17全球第一個水下仿生魚航拍器BIKI魚
這款水下無人機(jī)魚—BIKI魚,由北京大學(xué)的博士和碩士聯(lián)合研發(fā)。它的一副呆萌樣,不知俘獲了多少人心,現(xiàn)已成為外媒社交圈的“新寵”。
因?yàn)樗芟滤瑢⒑5酌谰氨M收眼底后呈現(xiàn)在你眼前,和以往水下無人機(jī)不同的是,BIKI魚利用橡膠材質(zhì)仿生魚鰭提供動力,水下活動時只產(chǎn)生55dB超靜音,打入魚群內(nèi)部輕而易舉,還能達(dá)到以假亂真的效果。
更神奇的是,BIKI魚長了一個雞頭,即使它在水中不停的顫抖游動,也絲毫不影響拍照。雞頭有一種獨(dú)特的迷之平衡,一旦被應(yīng)用到BIKI魚身上,無論它怎么抖都無妨。
來看它的攝像頭,不僅能防抖,還能輸出4K視頻和1600萬像素的照片。BIKI魚最深下水深度為60米,并支持手機(jī)聯(lián)網(wǎng)功能。通過手機(jī)APP遙控、上傳視頻。
外觀蠢萌的BIKI魚實(shí)質(zhì)上異常聰明,為防止撞機(jī)自帶紅外攝像,通過GPS自動尋路,斷網(wǎng)也沒關(guān)系,它能自己游回來。全球第一個水下仿生魚航拍器BIKI魚
這款水下無人機(jī)魚—BI18最新激光水下機(jī)器人可消滅海虱。
為應(yīng)對這一日益嚴(yán)重的問題,挪威和蘇格蘭的一些鮭魚養(yǎng)殖大公司正將他們的目光投向一種似乎是不太可能的技術(shù)解決方案:使用裝備有攝像機(jī)和激光器的水下機(jī)器人,精確地將染病鮭魚身上的吸血寄生蟲焚毀。水下機(jī)器人裝在一個鋁合金外殼中,還裝備有兩臺立體攝像機(jī)和一個運(yùn)行圖像識別軟件的處理器。該套裝備與用在移動設(shè)備上的人臉設(shè)別軟件相似,當(dāng)水下機(jī)器人經(jīng)過鮭魚時,能聚焦并識別鮭魚魚體上的海虱。該裝置所配備的是一臺醫(yī)用二極管激光器,與牙醫(yī)或在眼科診所中使用的激光器很相像,一旦探測到海虱能夠以100微秒的激光脈沖快速擊毀海虱。而鮭魚并不會受到激光的傷害,這歸因于它們那閃閃發(fā)光的魚鱗將激光沖擊波反射掉了。大約估算,水下機(jī)器人一天可以消滅數(shù)以萬計(jì)的海虱。最新激光水下機(jī)器人可消滅海虱。為應(yīng)對這一日益嚴(yán)重的問題,挪威19水下高清無人機(jī)讓你一覽海底風(fēng)景。
Fathom公司本周在Kickstarter上推出了一款模塊化水下高清無人機(jī),這款無人機(jī)名叫FathomOne,畢竟采用了易用的模塊化設(shè)計(jì),并且具有很高的便攜性。
FathomOne的潛水深度為30米,專為戶外愛好者、電影制作人以及極客準(zhǔn)備。FathomOne完全采用模塊化設(shè)計(jì),并且在價(jià)格上幾乎只有競爭對手的一半。FathomOne的核心組件包括了三個推進(jìn)器(兩個側(cè)方一個后方),同時可以非常輕松的進(jìn)行升級和定制,根據(jù)不同的深度和需求自定義選擇。水下高清無人機(jī)讓你一覽海底風(fēng)景。
Fathom公司本周在K20無人水下機(jī)器人助力消滅獅子魚。
最近,一種新型水下機(jī)器人GuardianLF1研發(fā)成果,這款機(jī)器人設(shè)計(jì)用于控制獅子魚種群入侵大西洋,該組織同時還發(fā)起了一個眾籌活動,旨在為該項(xiàng)目構(gòu)建意識和支持,幫助其進(jìn)入下一個研發(fā)階段。GuardianLF1可以潛入水下400英尺的深度,功能完整的原型能夠擊暈并收集十條獅子魚后,將其帶出水面。這款機(jī)器人將幫助減少獅子魚對對珊瑚礁的破壞以及對沿海旅游的威脅,獅子魚的入侵對漁業(yè)是一次嚴(yán)重的挑戰(zhàn),并擾亂了大西洋海洋的生態(tài)系統(tǒng)。無人水下機(jī)器人助力消滅獅子魚。最近,一種新型水下機(jī)器人Gua21可用于環(huán)境監(jiān)測的機(jī)器魚。
自動化與機(jī)器人中心(CARCSIC-UPM)和佛羅倫薩大學(xué)的研究人員正在開發(fā)設(shè)計(jì)一種具有生物傳感器的自主水下航行器來監(jiān)測水質(zhì)的pH值。為了盡可能地減少對魚類的干擾和壓力,機(jī)器人被設(shè)計(jì)成魚形。由于水的酸度直接影響其他水質(zhì)和魚類健康的標(biāo)準(zhǔn),研究人員開發(fā)了一種基于在石墨絲網(wǎng)印刷電極表面電化學(xué)沉積聚苯胺薄膜的pH傳感器,由此,機(jī)器魚可根據(jù)傳感器檢測到的條件改變其游行的方式。
機(jī)器魚不包括尾巴總長為30cm,由1mm厚度的聚碳酸酯彎曲成連續(xù)柔性結(jié)構(gòu)(機(jī)器魚骨架),另外使用肋狀結(jié)構(gòu)支撐基于乳膠的皮膚。設(shè)計(jì)者ClaudioRossi說:“這個系統(tǒng)提供了關(guān)于環(huán)境變化的早期信息,可用其監(jiān)測水質(zhì)參數(shù),改善養(yǎng)魚場的管理決策,從而改善魚類的健康?!笨捎糜诃h(huán)境監(jiān)測的機(jī)器魚。自動化與機(jī)器人中心(CARCSIC22水下滑翔機(jī),中國科考神器。
水下滑翔機(jī)是一種新型水下機(jī)器人,它通過調(diào)節(jié)自身浮力和姿態(tài)來實(shí)現(xiàn)在水中滑行,并收集水體信息,具有低功耗、高靜音的特點(diǎn),可以對特定海域?qū)嵭懈呔却蠓秶乃w觀測。“海翼”號水下滑翔機(jī)由中國科學(xué)院沈陽自動化所研制,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),是新型水下觀測平臺。自原理樣機(jī)的研發(fā)到深淵觀測任務(wù)的圓滿完成,“海翼”號已經(jīng)歷了13個年頭,包含淺海、深海、深淵等不同型號的水下滑翔機(jī)20余臺。水下滑翔機(jī),中國科考神器。水下滑翔機(jī)是一種新型水下機(jī)器人,它23這款水下無人機(jī)厲害了,可從水下起飛。
無人機(jī)機(jī)翼可折疊已經(jīng)不新鮮了,近期一家法國的無人機(jī)初創(chuàng)公司Airvada推出了機(jī)翼可充氣的無人機(jī),不但輕便還能在水面漂浮,甚至是從水下起飛。Airvada推出的航拍無人機(jī)DIODON是多旋翼無人機(jī),但不同于傳統(tǒng)的硬性結(jié)構(gòu)機(jī)翼,DIODON使用了可充氣的機(jī)翼。癟氣時DIODON無人機(jī)可以折疊,尺寸僅有8英寸,重啟后可以變成一架1.2米的六旋翼航拍無人機(jī)。Airvada表示他們會在銷售無人機(jī)時配送連身充氣泵以及二氧化碳?xì)馄?,充放氣的過程分別大概要30秒,操作過程也比較簡單。
這種充氣機(jī)翼的設(shè)計(jì)最大的優(yōu)勢在于減輕了機(jī)身的重量。DIADON系列有三款不同尺寸的無人機(jī),其最小的無人機(jī)僅有0.44磅,按照美國FAA的要求,不到0.55磅的無人機(jī)是不需要注冊和商務(wù)飛行執(zhí)照的。但0.44磅是只算上機(jī)身,還是也包括了攝像頭尚不知曉。這款最輕便的無人機(jī)的續(xù)航時間約為20分鐘,和其他的消費(fèi)機(jī)無人機(jī)相差不多。
另外兩款大尺寸無人機(jī)是MP40(0.88磅)和HP150(3.3磅),它們可以攜帶更重更專業(yè)的拍攝設(shè)備,比如熱成像相機(jī)、云臺相機(jī)等,其續(xù)航時間也從20分鐘延長到了30-35分鐘。
除了重量優(yōu)勢,DIADON的充氣結(jié)構(gòu)使得它還具備了在水面漂浮,甚至是從水下起飛的絕技。這款水下無人機(jī)厲害了,可從水下起飛。
無人機(jī)機(jī)翼可折疊已經(jīng)不24為解決獅子魚問題,iRobot創(chuàng)始人制造了一款捕魚機(jī)器人百慕大海域,獅子魚已經(jīng)成為一個大問題,嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)氐暮Q蟓h(huán)境。當(dāng)iRobot的創(chuàng)始人ColinAngle到百慕大時,他首次了解到這個問題?,F(xiàn)在,他試圖以技術(shù)方法解決它。為解決獅子魚問題,iRobot創(chuàng)始人制造了一款捕魚機(jī)器人百25這款水下無人機(jī)是個捕魚小能手。
這款以攝像功能為主的家用水下無人機(jī),機(jī)身呈卵形。這種防水裝置能夠?qū)︳~群進(jìn)行定位或吸引周圍的魚群,并用鏡頭記錄他們的活動。其最大潛水深度為30米(或約98英尺),最長工作時間可達(dá)4小時??蛇m應(yīng)新鮮、含鹽或含氯的水質(zhì)。
低配版包括一根50米長的電纜,能夠把設(shè)備拖回水面基站。除了避免無人機(jī)在強(qiáng)大的電流中迷失方向,電纜還能輸送電力,并將拍攝到的視頻資料傳回基站。配有4K攝像頭。中配版配有“魚群探測動力儀”,可使用閃光燈以及玉兒來引誘魚群,在操控遠(yuǎn)程“餌線”使其聚集。高配版配有虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備,使用戶在觀看所錄制的水下視頻時能夠有身臨其境的感覺。舊金山海灣的水族館里,這款水下無人機(jī)捕捉到了水下畫面。但是水族館禁止它進(jìn)入鯊魚所在水箱,因?yàn)轷忯~很可能直接吞掉這些潛水器。然而,它記錄下了鱸魚、海鱸魚和其他海洋野生動物的活動畫面,并能夠在水族館的水槽和海藻阻礙下保持行進(jìn)。這款水下無人機(jī)是個捕魚小能手。這款以攝像功能為主的家用水下無26我國首次實(shí)現(xiàn)萬米海底實(shí)時影像傳輸。
在“探索一號”所搭載的各種深潛設(shè)備中,我國自主研制的“海斗”號可以說是一名“老乘客”了。不過,此次在馬里亞納海溝和雅浦海溝的深淵科考,“海斗”號又承擔(dān)了新的任務(wù)。
在68天、近8000海里的航程中,“海斗”號自主遙控水下潛水器先后5次潛入萬米深度,并首次實(shí)現(xiàn)了我國萬米海底的巡航遙控和實(shí)時視頻影像傳輸。利用光纖模式,“海斗”號坐底航行長達(dá)4個多小時,并保證了整個移動過程中的視頻實(shí)時傳輸。為了實(shí)現(xiàn)這一技術(shù),中科院沈陽自動化所科研團(tuán)隊(duì)攻克了一系列技術(shù)瓶頸。
萬米級長距離微細(xì)光纖傳輸及控制技術(shù)的突破,使得海底深淵的畫面能夠?qū)崟r回傳,這一重大突破將為我國的深淵科考奠定重要的技術(shù)基礎(chǔ)。我國首次實(shí)現(xiàn)萬米海底實(shí)時影像傳輸。
在“探索一號”所搭載的各27挪威研發(fā)蛇形機(jī)器人可進(jìn)行水下設(shè)備維護(hù)。
Eelume用于檢測和維修海底設(shè)施,目前正在石油鉆井平臺上進(jìn)行測試。其采用模塊設(shè)計(jì),可以通過更換抓取器和清潔刷等可拆卸部件以完成不同的任務(wù)。蛇形設(shè)計(jì)使得Eelume可以去到其他機(jī)器無法觸及的狹窄空間開展工作,還可以通過扭動身軀在強(qiáng)力水流中停留。除此之外,Eelume在不工作時可以自行連接到海底基座,所以無論表面情況如何,它都可以隨時運(yùn)作。
目前,這項(xiàng)機(jī)器人還未投放市場,但已亮相南安普頓市海洋商貿(mào)博覽會(Southampton'sOceanBusinesstradefair)。該項(xiàng)目未來的研發(fā)計(jì)劃包括制造低價(jià)的3D打印模型和可以在深水域操作的機(jī)器人?!拔覀冊谖磥砜梢宰龅綕撍畣T做不到的事,例如到泰坦尼克號里看看?!泵谞査拐f,“我們可以通過這個機(jī)器人去探索未知的地方?!迸餐邪l(fā)蛇形機(jī)器人可進(jìn)行水下設(shè)備維護(hù)。
Eelume用于檢28水下機(jī)器人也開始玩直播......。
上月,科考船“大洋神探索者”(OkeanosExplorer)號將遙控?zé)o人探測器DeepDiscoverer潛往薩摩亞海域6000米深的海中勘探未知的深水地質(zhì),拜訪奇妙的海洋生物,探索的實(shí)時景象在直播平臺YouTube進(jìn)行了直播。這次探索將持續(xù)到9月,是NOAA承擔(dān)的名為CAPSTONE的多年科考項(xiàng)目的一部分,旨在收集太平洋中西部海洋保護(hù)區(qū)的深海數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅能展示未知的海域,也將為保護(hù)區(qū)管理和深海采礦提供參考。水下機(jī)器人也開始玩直播......。上月,科考船“大洋神探索29可在水中隱身遁形的柔軟水下機(jī)器人。
麻省理工的科學(xué)家們受一種叫玻璃鰻的魚啟發(fā),制造出了可以在水中隱匿蹤跡的柔軟機(jī)器人。
這種機(jī)器人由水凝膠制成,90%的成分都是水,顏色透明,在水下幾乎難以察覺。
通常的水凝膠比較脆弱,無法穩(wěn)定成型。而以往柔軟的機(jī)器人常由硅樹脂制成,在水下很容易看到。MIT的科學(xué)家們這次找到了一種新的化學(xué)配方,讓水凝膠經(jīng)紫外線處理后,韌性更強(qiáng)但仍然保持柔軟。
使用3D打印和激光切割技術(shù),科學(xué)家們用水凝膠組裝出了一支奪魂抓魚機(jī)器爪、一條疾風(fēng)掃浪機(jī)器腿,還有一條會搖尾巴的機(jī)器魚。
采用水泵驅(qū)動的機(jī)器人,比起簡單滲透作用驅(qū)動的水凝膠速度大幅提升。
這些機(jī)器人通過水泵控制。因?yàn)槊芏扰c水接近,這種機(jī)器人可以在水中漂浮,無需復(fù)雜的液壓裝置和電動機(jī)進(jìn)行控制。注射器以特定間隔將水泵入機(jī)器內(nèi)的通道,使得機(jī)器伸展、蜷縮和游動。相對比較落后的水凝膠機(jī)器人,它們的運(yùn)動速度要快得多。
盡管目前的運(yùn)動還比較基礎(chǔ),但其力量與速度仍足以抓到一條魚。實(shí)際上,人類的肌肉也只能收縮與拉伸而已,這些原型機(jī)器人可能只是更復(fù)雜創(chuàng)作的基礎(chǔ)。
柔性機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)在于,在水下可以與水生生物互動,不會對它們造成傷害,同時也減少了自身因磕碰造成的損耗。但目前的缺點(diǎn)在于,這種機(jī)器人受水泵控制,而水泵在外部經(jīng)軟管連接,這意味著它們的速度和力量總會受到軟管的牽制。
特殊的材料和驅(qū)動設(shè)備使得機(jī)器人外形透明,至少在水下難以分辨??稍谒须[身遁形的柔軟水下機(jī)器人。麻省理工的科學(xué)家們受一種叫30水下機(jī)器人分類。
水下機(jī)器人分類。31“白龍”浮標(biāo)數(shù)據(jù)上傳全球電信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球?qū)崟r共享。
海洋國家實(shí)驗(yàn)室海洋數(shù)據(jù)共享平臺啟用以來,在海洋大數(shù)據(jù)共享方式和共享層次上不斷取得新的進(jìn)展。日前,“白龍”浮標(biāo)岸站系統(tǒng)經(jīng)過升級改造,將觀測數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星直接上傳到全球電信系統(tǒng)(GTS),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在國際上的共享?!鞍垺备?biāo)數(shù)據(jù)上傳GTS實(shí)現(xiàn)全球?qū)崟r共享
海洋國家實(shí)驗(yàn)室區(qū)域海洋動力學(xué)與數(shù)值模擬功能實(shí)驗(yàn)室“白龍”浮標(biāo)由“向陽紅01”科考船搭載,在東南印度洋既定海域(南緯8°,東經(jīng)100°)成功布放,現(xiàn)場水深5700米。2016年12月22日,世界氣象組織(WMO)將編號53041永久分配給“白龍”浮標(biāo)站位。“白龍”浮標(biāo)數(shù)據(jù)上傳全球電信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球?qū)崟r共享。
海洋國家32智能仿生機(jī)器魚:幫你看懂水世界。
智能仿生機(jī)器魚,輕松探秘水下世界,作為水下機(jī)器人的一種,它融合了機(jī)械電子、傳感器、人工智能等眾多的先進(jìn)技術(shù),可應(yīng)用于管道檢測、水文水質(zhì)監(jiān)測、水下資源探測等領(lǐng)域。智能仿生機(jī)器魚:幫你看懂水世界。智能仿生機(jī)器魚,輕松探秘水下33福島核電站水下廢墟首度曝光,系機(jī)器人傳回。
2017年7月19日,東京電力公司正式向福島核電站投放水下機(jī)器人“小太陽魚”,用于調(diào)查廢墟內(nèi)結(jié)構(gòu)的損壞情況。在水下,機(jī)器人順利拍攝到了廢墟內(nèi)建筑崩壞的圖像,其中包括一些嚴(yán)重受損的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。福島核電站水下廢墟首度曝光,系機(jī)器人傳回。2017年7月1934水下機(jī)器人在水母運(yùn)動追蹤研究中的應(yīng)用。
該項(xiàng)目首次將水下機(jī)器人引入水母移動觀測研究領(lǐng)域,還有很多技術(shù)問題有待解決。但是,北海監(jiān)測中心在水下機(jī)器人追蹤觀測水母的試航工作中,成功地追蹤觀測了海月水母在表層海水中活動姿態(tài),初步測算了其移動速度,觀測到海月水母下沉后,在底層海水中的運(yùn)動情況,是我國海洋生物科學(xué)研究領(lǐng)域首次現(xiàn)場觀測到海月水母的垂直移動。由此,利用水下機(jī)器人觀測水母在水下的分布狀況、移動速度、垂直移動規(guī)律、生活狀態(tài)及棲息環(huán)境等是可行的,水下機(jī)器人必將在水母災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究中發(fā)揮出更大作用。水下機(jī)器人在水母運(yùn)動追蹤研究中的應(yīng)用。
該項(xiàng)目首次將水下機(jī)器35水下機(jī)器人通過AI+觸覺反饋精確拾取易碎文物。
無論是水下考古、海洋勘察潛水員都是水下工作的主力,但潛水員的活動能力有限,尤其是潛入100米深海里的任務(wù)十分危險(xiǎn)。所以一般采用一種名叫ROV(遙控操作車)的設(shè)備,它是帶有兩個機(jī)械臂組成的小潛水艇,不過在觸碰脆弱易碎的文物、珊瑚時還是很困難的。最近斯坦福大學(xué)發(fā)明了一款人形機(jī)器人OceanOne解決了這一問題。水下機(jī)器人通過AI+觸覺反饋精確拾取易碎文物。無論是水下考36仿“章魚”機(jī)器人可在水下超快速通過。
英國南安普敦大學(xué)、美國麻省理工學(xué)院(MIT)和新加坡麻省理工學(xué)院研究和技術(shù)聯(lián)盟的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種像章魚一樣的機(jī)器人,可以在水中收縮從而以超快速度推進(jìn)和加速,成為前所未見的人造水下航行器。最快的水生動物外形光滑而細(xì)長,這有助于它們輕易地在水中通行,而頭足類動物,如章魚,能夠用水填充自己的身體,然后迅速將水壓榨出,以這種方式獲得動力快速逃逸。
受此啟發(fā),這個聯(lián)合團(tuán)隊(duì)制造了一個像章魚一樣的可變形機(jī)器人,骨架是3D打印的,除了一個薄彈性外殼外,沒有移動部件及能源裝置。這個自推進(jìn)機(jī)器人長30厘米,盡管一開始是非流線型,充水后快速縮小,通過底部發(fā)射出水為其提供顯著的推進(jìn)和加速動力。該機(jī)器人工作起來像吹足的氣球,撒了氣之后滿屋子飛。而里面用3D打印的聚碳酸酯骨架可保持氣球緊致,最終的形狀會呈流線型,鰭片設(shè)在后面以保持其直線前進(jìn)。能夠在不到一秒鐘內(nèi)加長到身體10倍的長度。在最近的實(shí)驗(yàn)室測試中,這種機(jī)器人加速載荷1公斤,不到一秒鐘時速達(dá)6英里。相當(dāng)于一個迷你庫柏車在水下攜帶額外重量350公斤(使車的總重量達(dá)到1000公斤),由靜止加速到每小時60英里。研究人員計(jì)算,若把該機(jī)器人造得更大些,可以提高它的快速啟動性能,將其應(yīng)用發(fā)展為人工水下運(yùn)載車輛,可以匹配相應(yīng)的速度、機(jī)動性和生物靈感的效率。并且,這項(xiàng)研究給其他工程領(lǐng)域帶來影響——阻力是至關(guān)重要的,如飛機(jī)機(jī)翼的設(shè)計(jì),并對生物系統(tǒng)不同形狀的變化研究也帶來觸動。仿“章魚”機(jī)器人可在水下超快速通過。英國南安普敦大學(xué)、美國麻37浮標(biāo)。
浮標(biāo),指浮于水面的一種航標(biāo),是錨定在指定位置,用以標(biāo)示航道范圍、指示淺灘、礙航物或表示專門用途的水面助航標(biāo)志。浮標(biāo)在航標(biāo)中數(shù)量最多,應(yīng)用廣泛,設(shè)置在難以或不宜設(shè)立固定航標(biāo)之處。浮標(biāo),其功能是標(biāo)示航道淺灘或危及航行安全的障礙物。裝有燈具的浮標(biāo)稱為燈浮標(biāo),在日夜通航水域用于助航。有的浮標(biāo)還裝雷達(dá)應(yīng)答器、無線電指向標(biāo)、霧警信號和海洋調(diào)查儀器等設(shè)備。浮標(biāo)有不同的種類和規(guī)格,按布設(shè)的水域可分為海上浮標(biāo)和內(nèi)河浮標(biāo)。海上浮標(biāo)標(biāo)身的基本形狀有罐形、錐形、球形、柱形、桿形等。由于浮標(biāo)受風(fēng)、浪、潮的影響,標(biāo)體有一定浮移范圍,不能用作測定船位的標(biāo)志。若采用活結(jié)式桿形浮標(biāo)則位置準(zhǔn)確,受撞后可復(fù)位。內(nèi)河浮標(biāo)有鼓形浮標(biāo)、三角形浮標(biāo)、棒形浮標(biāo)、橫流浮標(biāo)和左右通航浮標(biāo)等。浮標(biāo)的形狀、涂色、頂標(biāo)、燈質(zhì)(燈光節(jié)奏、光色、閃光周期)等都按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)制作,均有特定含義。
海區(qū)浮標(biāo)具有國際性質(zhì),世界各國的水上浮標(biāo)系統(tǒng)歷來不統(tǒng)一。1971年國際航標(biāo)協(xié)會的技術(shù)委員會把各種海上浮標(biāo)歸為A、B兩個系統(tǒng)。A系統(tǒng)為側(cè)面標(biāo)志(面向港口紅色在左)和方位標(biāo)志相結(jié)合的系統(tǒng);B系統(tǒng)為側(cè)面標(biāo)志系統(tǒng)(面向港口紅色在右)。1980年11月,在東京舉行的第10屆國際航標(biāo)會議上合并A、B系統(tǒng)為統(tǒng)一系統(tǒng),包括側(cè)面標(biāo)志、方位標(biāo)志、孤立危險(xiǎn)物標(biāo)志、安全水域標(biāo)志和專用標(biāo)志等5類標(biāo)志。側(cè)面標(biāo)志在A、B系統(tǒng)中標(biāo)示內(nèi)容相反,其他4種標(biāo)志是一致的。方位標(biāo)志是在以危險(xiǎn)物或危險(xiǎn)區(qū)為中心的真方位西北至東北、東北至東南、東南至西南、西南至西北4個象限內(nèi),分別設(shè)立北方位標(biāo)、東方位標(biāo)、南方位標(biāo)、西方位標(biāo),標(biāo)示可航水域在方位標(biāo)同名一側(cè)。孤立危險(xiǎn)物標(biāo)志設(shè)在危險(xiǎn)物上或盡量靠近危險(xiǎn)物的地方,指示船舶應(yīng)避開航行。安全水域標(biāo)志設(shè)在航道中央或中線上,標(biāo)志周圍均可通航。專用標(biāo)志用于標(biāo)示某一特定水域或特征,如檢疫錨地、禁航區(qū)、海上作業(yè)等。浮標(biāo)。
浮標(biāo),指浮于水面的一種航標(biāo),是錨定在指定位置,用以標(biāo)38水下AR眼鏡。
眼下AR眼鏡技術(shù)非常大勢,在海洋中也不例外。美國海軍工程師為它們的潛水員設(shè)計(jì)了一款增強(qiáng)視覺的顯示器——這是一款防水的、超動力版本的谷歌眼鏡。這項(xiàng)新技術(shù)讓以商業(yè)運(yùn)作為目的的潛水員以及搜尋救援隊(duì)能在可見度接近零的情況下,并將聲納傳感器中獲得的數(shù)據(jù)和地表團(tuán)隊(duì)的援助結(jié)合起來,完成復(fù)雜的任務(wù)。水下AR眼鏡。眼下AR眼鏡技術(shù)非常大勢,在海洋中也不例外39水下機(jī)器人一支來自斯坦福大學(xué)的機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個水下人形機(jī)器人OceanOne,它身手敏捷到可以用力量感應(yīng)器為操控者模擬觸摸的感覺,從而幫助它們抓住海底的考古文物。筆者認(rèn)為,高能的人形機(jī)器人很快就會取代人類潛水員的存在,在海里從事一些高危的海洋研究和工程任務(wù)了。水下機(jī)器人一支來自斯坦福大學(xué)的機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個水下人40生物混合水下機(jī)器人。
近期科學(xué)家們創(chuàng)造了一種水下爬行機(jī)器人,它的奇特之處在于使用了海蛞蝓的肌肉為動力,是一種生物混合型水下機(jī)器人。目前,這個長度為5cm的生物混合型機(jī)器人有著3D打印的身軀,其形狀是依照海蛞蝓頰部的肌肉設(shè)計(jì)的,就像兩只手臂。外界電場能引發(fā)海蛞蝓頰肌收縮和釋放,以此產(chǎn)生爬行的動力??茖W(xué)家選擇海蛞蝓是因?yàn)檫@種生物肌肉的硬度適中,還能適應(yīng)環(huán)境中溫度、鹽度等條件的變化??茖W(xué)家的目標(biāo)是讓這種生物混合機(jī)器人執(zhí)行水中的任務(wù),例如去尋找有毒物質(zhì)泄漏的源頭,或是在海底搜索失事飛機(jī)的黑匣子。據(jù)稱,生物混合機(jī)器人獨(dú)特的構(gòu)造能使得它同時優(yōu)于純?nèi)斯C(jī)器人和人類的動物伙伴。
該研究項(xiàng)目最終會制造出完全有機(jī)的機(jī)器人,這意味著目前3D打印的外殼也會被人造的蛞蝓皮膚取代,到那時,這種生物混合機(jī)器人將柔軟而強(qiáng)韌。當(dāng)然,其行動的能力也將更強(qiáng),并能被人類控制。生物混合水下機(jī)器人。近期科學(xué)家們創(chuàng)造了一種水下爬行機(jī)器人,它41水聲被動定位技術(shù)水聲被動定位技術(shù)42機(jī)器章魚問世:自帶燃料,能屈能伸,還能變色。
另有一個新的品種,其發(fā)明者稱它為“Octobot”,它結(jié)合了這兩種方法里的一些元素。它將燃料攜帶在主體中,但是燃料儲存在了一個非常靈活的油箱中。燃料在主體中而不是在外部燃燒室中經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)。實(shí)際上,燃料并不完全燃燒,它是過氧化氫的一種溶液(一種你可能在藥箱里找到的物質(zhì))。當(dāng)它與鉑催化劑接觸時,這種化學(xué)物質(zhì)生成水并放出氧氣。氧氣將用來作為動力支持機(jī)器人運(yùn)動,就像是壓縮空氣運(yùn)用在早期的機(jī)器人身上一樣。與此同時,研究人員也必須解決一個問題,即避免燃燒發(fā)生。他們放棄了濃度在50%(重量)以上的過氧化氫的使用,原因是濃度高于50%的過氧化氫大大提高了分解所需要的溫度,這會導(dǎo)致催化反應(yīng)室的燃燒。換句話說,高濃度的設(shè)置在提供裝置充足氧氣的同時,也如同把它們放在火中運(yùn)作一般。為了控制機(jī)器人的運(yùn)動,一系列的閥門決定了燃料將被送到哪兒,不同的反應(yīng)室將輸送氧氣到不同的區(qū)域。一旦到了那里,氣體將會膨脹充滿整個腔室,使那個部位彎曲。閥門控制著氣體慢慢地排出,被控制的部位也逐漸地恢復(fù)到了比較放松的狀態(tài)。盡管到目前為止,它僅僅只能被控制抬高和放低,但我們?nèi)钥上胂笸ㄟ^呈現(xiàn)不同的幾何形象便可以使Octobot四處移動。這個控制機(jī)制其實(shí)是一個簡單的控制閥門的反饋。當(dāng)?shù)谝唤M閥門是打開的,它將中斷第二組閥門燃料的供應(yīng)。反饋的反復(fù)傳導(dǎo)使得燃料能在兩個反應(yīng)室之間充分供應(yīng)。機(jī)器章魚問世:自帶燃料,能屈能伸,還能變色。另有一個新的品43推進(jìn)器螺旋槳推進(jìn)器簡稱螺旋槳。螺旋槳安裝在船艇尾部水線以下的推進(jìn)軸上,由主機(jī)帶動推進(jìn)軸一起轉(zhuǎn)動,將水從槳葉的吸入面吸入,從排出面排出,利用水的反作用力推動船艇前進(jìn)。螺旋槳分為固定螺距螺旋槳和可調(diào)螺距螺旋槳噴水推進(jìn)器由水泵、吸水管道和噴水管道組成。前進(jìn)時,水泵自船底吸水管道吸進(jìn)水流,從噴水管道高速噴出,獲得水流的反作用力,推動船艇前進(jìn)推進(jìn)器螺旋槳推進(jìn)器簡稱螺旋槳。螺旋槳安裝在船艇尾部水線以下44科學(xué)家用鼠心肌細(xì)胞驅(qū)動了一條“黃貂魚機(jī)器人”一支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)剛剛開發(fā)出了一款模擬黃貂魚運(yùn)動的機(jī)器人,但它的動力來源卻是掛載在“小比例骨架”上的鼠心肌細(xì)胞。這種生物與機(jī)械的組合,為我們研發(fā)新型水下機(jī)器人又邁出了重要的一步。該機(jī)器人使用了單層心肌細(xì)胞進(jìn)行模仿(只有向下擺動),真實(shí)的生物還會有第二層肌肉將之向上拉。演示用的骨架結(jié)構(gòu)非常簡單,其心肌細(xì)胞會在受到光刺激后產(chǎn)生運(yùn)動,一組動作下來可以推動它前進(jìn)。
研究作者指出,他們的機(jī)器人比正常的鰩魚要小很多,因而兩者之間并沒有直接可比性,不過未來有望開發(fā)出效率更高的水下移動機(jī)器人。
這款機(jī)器黃貂魚暫無實(shí)際用途,但我們不難想象它被運(yùn)用到各種水下機(jī)器人后的樣子,比如裝個攝像頭來監(jiān)測海床或裝備??茖W(xué)家用鼠心肌細(xì)胞驅(qū)動了一條“黃貂魚機(jī)器人”一支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)剛45帶加速度傳感器和陀螺儀的仿生水下機(jī)器人來自瑞士的一批學(xué)生,便利用MEMS加速度傳感器和陀螺儀等,制造了一個名叫Sepios的水下機(jī)器人。
這個Sepios水下機(jī)器人,是瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的一組機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)生們,受到墨魚的啟發(fā)制造出來的。他們發(fā)現(xiàn),水下的墨魚是一種非常迷人且極具吸引力的動物,它們總是能夠利用一對呈波浪狀的鰭做出前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎,亦或是在原地徘徊。帶加速度傳感器和陀螺儀的仿生水下機(jī)器人來自瑞士的一批學(xué)生,便46水下行走機(jī)器人日前,韓國海洋科學(xué)和技術(shù)研究所最新研制出世界上最大、涉水最深的水下行走機(jī)器人。
該水下機(jī)器人重量達(dá)到635公斤,像一只甲殼綱動物,使用復(fù)雜力學(xué)原理將其固定,在海底探索。據(jù)悉,這種機(jī)器人可用于科學(xué)勘測項(xiàng)目,以及修復(fù)石油和天然氣管道等海底設(shè)施。
基于它的體積和重量,這款機(jī)器人可以代替水肺潛水員在強(qiáng)洋流下作業(yè),它能夠在強(qiáng)洋流下固定,將“頭”低下來,抬升尾部,正面迎對洋流。水下機(jī)器人裝配著11個攝像頭,其中包括一個聲學(xué)相機(jī),通過反射聲波觀測模糊的海水,并拍攝實(shí)時視頻。水下行走機(jī)器人日前,韓國海洋科學(xué)和技術(shù)研究所最新研制出世界上47意大利研發(fā)仿生機(jī)器人章魚很多章魚并不是依賴于中樞神經(jīng)系統(tǒng)自上而下的指令運(yùn)動,而是動物身體和周圍環(huán)境之間的物理相互作用的結(jié)果。
通過運(yùn)用這種策略,叫做體現(xiàn)智慧,該團(tuán)隊(duì)研制出了柔軟的仿生機(jī)器人,它可以抓住物體,沿著海底爬行,甚至可以游泳。完成這些動作運(yùn)用的計(jì)算力比你想象的要少很多意大利研發(fā)仿生機(jī)器人章魚很多章魚并不是依賴于中樞神經(jīng)系統(tǒng)自上48英國皇家海軍將研發(fā)各式水下概念無人機(jī)英國皇家海軍將研發(fā)各式水下概念無人機(jī)49德國研發(fā)更加先進(jìn)的無纜水下機(jī)器人德國佛羅恩霍夫研究所近日研制出一款無纜水下機(jī)器人(AUV),重量上只有700公斤,由8枚電池提供電力,非常方便拆卸。究人員稱,目前絕大多數(shù)的水下機(jī)器人都是提前訂制,價(jià)格昂貴,并且非常重,技術(shù)上也很復(fù)雜。他們研發(fā)的這款新型無纜水下機(jī)器人則正好相反,相較于其他無纜水下機(jī)器人,此設(shè)備具有輕便、價(jià)錢便宜、可以量產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。一次充電可以自動在水下運(yùn)行20小時,可下潛至6000米深的海水中。在技術(shù)上,該設(shè)備摒棄了用電線連接內(nèi)部部件的方式,而是借鑒汽車行業(yè)的做法,在設(shè)備內(nèi)部安裝了控制器區(qū)域網(wǎng)路,以此減少了對電線數(shù)量的要求。這樣不僅使得設(shè)備重量變輕,也大大減少了電線短路等事故的發(fā)生。德國研發(fā)更加先進(jìn)的無纜水下機(jī)器人德國佛羅恩霍夫研究所近日研50水下機(jī)器人公司深之藍(lán)獲1.1億A+輪融資2017年4月,天津深之藍(lán)海洋設(shè)備科技有限公司宣布完成A+輪融資,融資金額1.1億元。本輪融資由索道資本領(lǐng)投,順為資本、洪泰基金、尚勢資本、源星資本、泰達(dá)科技、盛景網(wǎng)聯(lián)、鼎翔資本和孫海波、黃建兩位投資人在內(nèi)的多家機(jī)構(gòu)跟投。去年三月,深之藍(lán)宣布完成了來自泰達(dá)風(fēng)投和紀(jì)源資本的3000萬元A輪融資,本次融資兩家機(jī)構(gòu)也繼續(xù)跟投。深之藍(lán)成立于2013年,是一家專業(yè)從事水下機(jī)器人研發(fā)的科技企業(yè)。公司圍繞海洋資源探測和海洋環(huán)境監(jiān)測兩大主題面向社會提供自主水下航行器(AUV)、水下滑翔機(jī)(UnderwaterGlider)以及纜控水下機(jī)器人(ROV)等小型水下運(yùn)動載體的相關(guān)技術(shù)解決方案和產(chǎn)品。對于本輪資金的用途,深之藍(lán)稱將用于其在“豚”系列、“白鯊”系列以及其他全新產(chǎn)品線產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)進(jìn)程。水下機(jī)器人公司深之藍(lán)獲1.1億A+輪融資2017年4月,天津51七大常用的傳感器技術(shù)七大常用的傳感器技術(shù)52國家海洋局批準(zhǔn)發(fā)布十三項(xiàng)海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
國家海洋局批準(zhǔn)發(fā)布十三項(xiàng)海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。53亞馬遜上的產(chǎn)品亞馬遜上的產(chǎn)品54亞馬遜上的產(chǎn)品亞馬遜上的產(chǎn)品55亞馬遜上的產(chǎn)品亞馬遜上的產(chǎn)品56水下機(jī)器人技術(shù)瓶頸1、電池技術(shù):能源技術(shù)質(zhì)子交換膜燃料電池具有水下無人機(jī)的動力裝置所需的性能,該電池的特點(diǎn)是能量密度大、高效產(chǎn)生電能,工作時熱量少,能快速啟動和關(guān)閉。該電池技術(shù)難點(diǎn)是合適的安靜泵、氣體管路布置、散熱、固態(tài)電解液以及燃料和氧化劑的有效存儲。
2、精確定位技術(shù):目前水下無人機(jī)在水上采用GPS,水下定位采用聲學(xué)定位設(shè)備。水下GPS技術(shù)目前正在迅速地發(fā)展,自治導(dǎo)航的精度預(yù)計(jì)將在5年內(nèi)提高10倍。
3、零可見度導(dǎo)航技術(shù):混水作業(yè)一直是水下無人機(jī)應(yīng)用的最大障礙,利用聲學(xué)、激光技術(shù)以及計(jì)算機(jī)圖形增強(qiáng)技術(shù),將使這個難題得到解決
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