Изследването на дълбините на океана винаги е било предизвикателство за науката, особено когато става въпрос за изпращане и получаване на данни без прекъсване. Водните среди са изключително враждебни и действат като естествена бариера, която подлудява конвенционалните комуникационни системи, принуждавайки инженерите да намират гениални решения, така че роботите да не заседнат в бездната.
Днес морската роботика е направила впечатляващ качествен скок, преминавайки от прости машини, управлявани с кабели, към интелигентни автономни системиЦелта е ясна: да се даде възможност на тези машини да работят независимо или да се координират помежду си, за да извършват инспекции, спасителни операции или екологични проучвания, без да е необходимо човешки оператор да бъде постоянно на мястото на контрола.
Нови хоризонти в предаването на данни
Един от най-скорошните постижения идва от Университета на Флорида. Там екип, ръководен от професорите Мд Джахидул Ислам и Адам Халифа, е разработил система от ниска консумация на енергия Проектиран специално за тежки условия. Интересното е, че идеята произлиза от медицината; д-р Халифа осъзнава, че проблемите с проводимостта, изпитвани от имплантите в кръвния поток, са почти същите като тези, открити в дълбокия океан.
За да решат това, те са създали архитектурата BlueME, която се състои от компактни магнитоелектрически антениЗа разлика от тромавото оборудване от миналото, тази система използва собствения си естествен резонанс, за да излъчва нискочестотни сигнали. Най-хубавото е, че консумацията ѝ на енергия е абсурдно ниска, не надвишаваща 10 вата, което позволява на роботите да работят на по-ниска честота. разтегнете батерията си много повече като същевременно поддържа стабилни връзки на разстояние повече от 700 метра.
Видове превозни средства и тяхната технологична еволюция
В подводния свят не всички роботи са еднакви. Имаме ROV за подводна инспекция и роботикаТова са по същество работните коне в сектора. Тези превозни средства се управляват дистанционно и се използват за всичко - от ремонт на инфраструктура в пристанищата дори инспектиране на топлоелектрически централи. Традиционно те разчитат на пъпна връв, наречена обсег на знаниякоето служи както за осигуряването им с енергия, така и за предаване на видео и телеметрия.
Кабелът обаче е проблем, защото може да се оплете в скали или да се скъса при силни течения. Ето защо се появиха HROV – хибридни модели, които носят собствени батерии и могат да работят със или без кабелВъпреки че това им дава свобода, те все още трябва да се справят с живота на батерията, който обикновено не надвишава 8 часа, доста ограничена граница за сложни мисии.
От друга страна, има AUV (автономни подводни превозни средства), които са най-независимите от всички, тъй като не изискват постоянна човешка намеса. Настоящата тенденция се насочва към I-AUV, автономни превозни средства за намеса, които могат... вземай свои собствени решенияЗа да се постигне това, се интегрират изкуствен интелект и добавена реалност, което позволява на роботите да се учат да изпълняват специфични задачи и да се адаптират към механични повреди или промени в собствената си маса, без да губят ефективност.
Най-съвременни технологии и колективно сътрудничество
За да се подобри скоростта на изпращане на изображения и данни в реално време, се изследват комуникации с видима светлина (VLC). Въпреки че имат много по-къс обхват от сонара (едва 50 метра), те предлагат... брутална скорост на предаване, от съществено значение за оператора, за да може да вижда точно какво се случва под водата без забавяне.
Освен това, бъдещето е в кооперативната роботика. Проекти като SWARM целят да позволят на различни видове превозни средства (ASV, AUV и ROV) да работят заедно по координиран начин. В Испания институции като PLOCAN на Канарските острови и CIRTESU в университета Jaume I ръководят това изследване. Планът е да се създаде рояци от роботи които могат да си сътрудничат при подводни конструкции или спасителни мисии, оптимизирайки разходите и предотвратявайки излагането на водолази на ненужни рискове.
Системната интеграция е толкова напреднала, че вече има проекти, при които надводен апарат (USV) действа като база за изстрелване и възстановяване на UAV (въздушни дронове) и ROV, създавайки мрежа от пълно дистанционно наблюдение за офшорната индустрия и научните изследвания.
Развитието на водната роботика разчита на преодоляване на физическите бариери на морската среда чрез използването на иновативни антени, интелигентно управление на енергията и преход към пълна автономност. Благодарение на комбинацията от изкуствен интелект и нови комуникационни честоти, подводните апарати се развиват от прости дистанционни инструменти до същества, способни да си сътрудничат и да работят в най-враждебните среди на планетата.