Mga Pagsulong at Hamon sa Komunikasyon sa Underwater Robotics

  • Pagbuo ng mga low-power magnetoelectric antenna batay sa mga prinsipyong biomedical upang mapabuti ang saklaw at kahusayan sa enerhiya.
  • Ebolusyon ng mga tradisyunal na ROV tungo sa mga hybrid (HROV) at autonomous (AUV) na modelo upang mabawasan ang pagdepende sa mga umbilical cable.
  • Pagpapatupad ng Visible Light Communications (VLC) at Artificial Intelligence upang makamit ang real-time na pagpapadala ng datos at awtonomiya sa operasyon.
  • Pagtataguyod ng kooperatibang robotika sa pamamagitan ng mga koordinadong kuyog ng sasakyan upang ma-optimize ang kaligtasan at gastos sa mga misyon sa malayo sa pampang.

Robotika sa ilalim ng tubig

Ang paggalugad sa kailaliman ng karagatan ay palaging isang hamon para sa agham, lalo na pagdating sa magpadala at tumanggap ng datos nang walang pagkaantala. Ang mga kapaligirang pantubig ay lubhang mapanganib at nagsisilbing natural na hadlang na nagpapabaliw sa mga kumbensyonal na sistema ng komunikasyon, na pumipilit sa mga inhinyero na makahanap ng mga mapanlikhang solusyon upang ang mga robot ay hindi ma-stranded sa kalaliman.

Sa kasalukuyan, ang marine robotics ay nakagawa ng kahanga-hangang husay na pagsulong, mula sa mga simpleng makinang kontrolado ng alambre patungo sa mga matalinong sistemang nagsasariliMalinaw ang layunin: upang paganahin ang mga makinang ito na gumana nang nakapag-iisa o makipag-ugnayan sa isa't isa upang magsagawa ng inspeksyon, pagsagip, o mga pag-aaral sa kapaligiran nang hindi nangangailangan ng isang operator na palaging nasa kontrol.

inspeksyon sa ilalim ng tubig at robotics rov
Kaugnay na artikulo:
Inspeksyon ng ROV at robotics sa ilalim ng tubig: isang kumpletong gabay

Mga bagong abot-tanaw sa paghahatid ng data

Isa sa mga pinakabagong milestone ay nagmula sa University of Florida. Doon, isang pangkat na pinamumunuan nina Propesor Md Jahidul Islam at Adam Khalifa ang bumuo ng isang sistema ng mababang pagkonsumo ng enerhiya Dinisenyo partikular para sa malupit na kapaligiran. Kapansin-pansin, ang ideya ay nagmula sa medisina; napagtanto ni Dr. Khalifa na ang mga problema sa kondaktibiti na nararanasan ng mga implant sa daluyan ng dugo ay halos kapareho ng mga matatagpuan sa malalim na karagatan.

Upang malutas ito, nilikha nila ang arkitektura ng BlueME, na binubuo ng mga siksik na magnetoelectric antennaHindi tulad ng mga lumang kagamitan noon, ginagamit ng sistemang ito ang sarili nitong natural na resonansya upang maglabas ng mga low-frequency signal. Higit sa lahat, ang konsumo ng kuryente nito ay napakababa, hindi hihigit sa 10 watts, na nagpapahintulot sa mga robot na gumana sa mas mababang frequency. pahabain pa nang mas matagal ang iyong baterya habang pinapanatili ang matatag na mga link sa layong mahigit 700 metro.

Mga uri ng sasakyan at ang kanilang teknolohikal na ebolusyon

Sa mundo ng ilalim ng dagat, hindi lahat ng robot ay pare-pareho. Mayroon tayong ROV para sa inspeksyon sa ilalim ng tubig at roboticsIto talaga ang mga pangunahing tauhan ng sektor. Ang mga sasakyang ito ay pinapatakbo nang malayuan at ginagamit para sa lahat ng bagay mula sa pagkukumpuni ng imprastraktura sa mga daungan kahit ang pag-inspeksyon sa mga thermal power plant. Ayon sa kaugalian, umaasa sila sa isang umbilical cable na tinatawag na tetherna nagsisilbing magbigay sa kanila ng enerhiya at magpadala ng video at telemetry.

Siya ay 15 taong gulang at nakagawa ng isang robotic turtle na may AI na nakakakita ng polusyon sa ilalim ng tubig na may 96% na katumpakan.
Kaugnay na artikulo:
Ang robotic turtle na may AI na nakakakita ng polusyon sa ilalim ng tubig

Gayunpaman, ang kable ay isang problema dahil maaari itong magkabuhol-buhol sa mga bato o mabasag sa malalakas na agos. Kaya naman lumitaw ang mga HROV—mga hybrid na modelo na may sariling baterya at maaaring gumana. may kable man o walaBagama't nagbibigay ito sa kanila ng kalayaan, kailangan pa rin nilang harapin ang tagal ng baterya, na karaniwang hindi hihigit sa 8 oras, isang medyo maliit na agwat para sa mga kumplikadong misyon.

Sa kabilang banda, may mga AUV (Autonomous Underwater Vehicles), na siyang pinaka-independiyente sa lahat dahil hindi sila nangangailangan ng patuloy na interbensyon ng tao. Ang kasalukuyang kalakaran ay patungo sa mga I-AUV, mga autonomous intervention vehicle na kayang gumawa ng sarili mong mga desisyonUpang makamit ito, isinasama ang Artificial Intelligence at Augmented Reality, na nagpapahintulot sa mga robot na matutong magsagawa ng mga partikular na gawain at umangkop sa mga mekanikal na pagkabigo o mga pagbabago sa kanilang sariling masa nang hindi nawawala ang bisa.

Mga makabagong teknolohiya at kolektibong kooperasyon

Upang mapabuti ang bilis ng pagpapadala ng mga imahe at real-time na datos, sinisiyasat ang Visible Light Communications (VLC). Bagama't mas maikli ang saklaw ng mga ito kaysa sa sonar (halos 50 metro), nag-aalok ang mga ito ng brutal na bilis ng transmisyon, mahalaga para makita ng operator kung ano mismo ang nangyayari sa ilalim ng tubig nang walang pagkaantala.

Bukod pa rito, ang kinabukasan ay nakasalalay sa kooperatibang robotika. Ang mga proyektong tulad ng SWARM ay naglalayong magkaroon ng iba't ibang uri ng mga sasakyan (ASV, AUV, at ROV) na magtulungan sa isang koordinadong paraan. Sa Espanya, ang mga institusyon tulad ng PLOCAN sa Canary Islands at CIRTESU sa Jaume I University ang nangunguna sa pananaliksik na ito. Ang plano ay lumikha mga kuyog ng mga robot na maaaring makipagtulungan sa mga konstruksyon sa ilalim ng tubig o mga misyon ng pagsagip, na nag-o-optimize ng mga gastos at pumipigil sa mga taong maninisid na malantad sa mga hindi kinakailangang panganib.

Bumuo ang Vicinay Marine at Tecnalia ng isang nangungunang sensor para masubaybayan ang kalawang sa mga mooring lines
Kaugnay na artikulo:
Naglabas ang Vicinay Marine at Tecnalia ng sensor para masubaybayan ang kalawang sa mga linya ng pagduong sa laot

Napakaunlad na ng integrasyon ng mga sistema kaya't mayroon nang mga proyekto kung saan ang isang USV (surface vehicle) ay nagsisilbing base para sa paglulunsad at pagbawi ng mga UAV (aerial drone) at ROV, na lumilikha ng isang network ng buong remote monitoring para sa industriya ng malayo sa pampang at pananaliksik na siyentipiko.

Ang pagsulong ng aquatic robotics ay nakasalalay sa pagdaig sa mga pisikal na hadlang ng kapaligirang dagat sa pamamagitan ng paggamit ng mga makabagong antenna, matalinong pamamahala ng enerhiya, at ang paglipat sa ganap na awtonomiya. Dahil sa kombinasyon ng AI at mga bagong frequency ng komunikasyon, ang mga sasakyang pang-ilalim ng tubig ay umuunlad mula sa mga simpleng remote na kagamitan patungo sa mga entidad na may kakayahang makipagtulungan at gumana sa mga pinakamasamang kapaligiran sa planeta.


Idagdag bilang ginustong mapagkukunan sa Google