双姿势水下机器人Aquanaut问世有何新才干?

发布时间:2022-06-29 08:37:12 | 作者:环球体育靠谱吗


  兼具水下超远飞行和杂乱作业的才干,这台“水下变形金刚”展现了机器人技能的巅峰。

  这儿,正是美国宇航局 NASA 坐落得州休斯顿的约翰逊太空中心。而这台无人机,是当地一家创业公司刚刚创造出来的,实在存在的“水下变形金刚”: Aquanaut.

  据休斯顿机甲公司 (Houston Mechatronics Inc. 简称 HMI) 介绍,他们开发的这台机器人,是现在国际上第一台可以在作业环境下完结变形的水下双姿势无人机器人。

  第一种是鱼雷型。流线型的艇身是对水下动物的仿生,使得无人机可以在水中快速行进、完结几十乃至上百海里的长距离移动。这类无人机现已存在多年,设备相机、传感器和采样设备,可以用于科考使命。可是这一型的无人机的问题,在于它们无法和水下国际主动发生交互:

  另一种,则是一点都不酷,方方正正,看起来非常臃肿的水下操作型机器人。由于面向一些更杂乱的操控作业,这类机器人选用了另一种仿生路途,用机械臂完结作业。可是它的抗极点环境(比方洋流)才干很差,布置要求很高:

  而 HMI 公司所开发的 Aquanaut 机器人,选用了一个愈加斗胆的思路:关于鱼雷型和操作型这两种有着巨大差异的规划理念,它成为了两者初次“合体”的产品。

  Aquanaut 的首席工程师 Sandeep Yayathi 在承受 IEEE Spectrum 采访时表明,当他们决议开发水下机器人时,从一开端就想要选用这种“变形金刚”式的风格。

  “我小时候是个变形金刚迷,规划作业路途时,我就想这辈子一定要亲手造出一台变形金刚来,”Yayathi 说。

  可是大部分人都清楚,面向一个特定的用处专门开发的技能,往往比一个“怪样子”更好用。因而,虽然在科幻电影中看起来很帅,变形机器人很长时刻以来都不被专业人士看好。

  正如前述,在曩昔水下机器人只要两种可选:挑选流体动力、长距游览,意味着无人机没有交互才干;挑选操作型,意味着有必要要到地才干布置,在极点环境下的抗干扰才干差。

  比方海上钻井渠道和海底光缆公司,关于水下查看、修理的有着持续需求,也在运用机器人技能。但事实上,它们所依靠的机器人,现已好久没有发生过迁越式的立异了。

  假如能有一台平常能在钻井渠道之间,或沿着海底光缆快速移动,到了方位马上变身修理工的机器人,既能节约人工、削减伤亡危险,也下降了机器人运用和维护的本钱,关于这些公司将会带来极大的便当。

  上图中,在小艇状态下,Aquanaut 有着优异的流体动力学(1);到了方位,机盖升起,显露机械臂(2);跟着机械臂的打开,小艇的头部也渐渐升起进入作业方位,显露摄像头、声纳、3D传感器等,机舱内也有额定的水下推动设备,用于调整姿势(3);手臂上标配钳爪,也可以替换其他设备,(4)。

  变形之后,它的机械臂可以完结许多不同的操作作业,比方抓取、运用东西等等。机械臂的灵敏度很高,由于每一节都有独立的电机操控。

  不仅如此,Aquanaut 还有很大程度上的自主作业才干,用户可以宣告“顺时针旋转阀门90度”的指令,无人机可以自己依据现场状况,调整姿势、抓住阀门、完结作业。

  和曩昔的操作型水下机器人比较,Aquanaut 还有一个优势,便是不再需求线缆的维护。现在,它选用锂电池驱动,最远单程可以抵达200公里,约合108海里。

  拿海底光缆公司举例,当发生毛病时,它们首要需求查看毛病方位,然后修理人员驾船抵达地址,把一个冰箱相同的操作机器人放下去,完结修理。进程中或许需求真人,还或许需求运用多种不同的机器人。

  而现在,只需求一台无人机,就可以完结查看、修理的作业,在上百海里外长途布置也没有问题。

  HMI 的许多职工都曾在 NASA 作业。虽然 NASA 是一个太空探究的科学组织,风趣的是,它的许多作业都是在水下完结的。它不但有水下研讨部分,由于派宇航员上天之前需求许多练习,这些作业中许多也是在水下完结的。

  一般人们都会以为,上天比下海更难,但在 HMI 首席技能官 Nic Radford 看来,让机器人在水下正常作业,反而比在太空中需求更强壮的技能。

  “太空是一个近乎完美的环境,而水下愈加杂乱,动态程度极高,”他给了一个简略的预算:让机器人在水下作业,比在太空中或许难至少50倍。

  兴办 HMI 之前,Radford 在 NASA 参加 Robonaut 机器人计划,其研发的机器人现已进入了国际空间站。Yayathi 则是 NASA 月球车计划的首要工程师之一。

  HMI 兴办于2014年,现在现已获得了2,300万美元的风投资金。虽然现在还没有真的“下海”,Aquanaut 也现已在 NASA 约翰逊航天中心的巨型“游泳池”里进行了许多测验。

  该公司计划持续对 Aquanaut 进行优化,使得它可以主动前往修理地址、回来,只在作业期间需求人的操控、监督。

  不仅如此,他们还有主意,在全球多地的海上布置无人船,作为 Aquanaut 的中继站,从而构成一个全球运作的网络。这样,用户可以坐在伦敦的作业室里,遥控坐落印度洋的水下无人机。

  假如钻井渠道和海底光缆公司选用了这项技能,意味着修理作业将不再需求大批人马乘着船,每天奔走在大海上。虽然这些赢利导向的公司关于技能换代很慎重,他们应该会欢迎任何可以下降危险和本钱的“黑科技”,包括这台“水下变形金刚”。

  “用无人机完结水下作业,会有更好、更具本钱效益的方法。咱们的使命便是证明这一点,”Radford 表明。

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