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水下機(jī)器人,帶你去不敢去的地方

   日期:2016-05-25     來源:深圳灣    作者:LH     評(píng)論:0    
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大疆被認(rèn)為是一家神奇的公司,將我們由低頭族變?yōu)樘ь^族,遨游天空,探索更為廣闊的世界。而有這樣一個(gè)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品,同樣是帶我們探索更廣闊的世界,不過它帶我們探索的不是天空,而是海洋。
 
  一支來自斯坦福大學(xué)的團(tuán)隊(duì)研制了一款名為「OceanOne」的水下人形機(jī)器人,能夠探索水下世界。它的背面安裝了計(jì)算單元、電池、推進(jìn)器,能像真人一樣游泳。它身高 5 英尺,使用人工智能和觸覺反饋系統(tǒng),向終端傳遞機(jī)器人所持東西的感受。
 

 
  初次航行,OceanOne 就幫助潛水員從接近法國(guó)海岸打撈一艘沉船 La Lune 沉沒于 350 年前的 La Lune,沉入 100 米深的水底,因?yàn)?OceanOne,到今天才露出真容。
 
  潛入 100 米深的水底這樣的任務(wù)對(duì)人類來說,是非常危險(xiǎn)的。而有了 OceanOne,你可以坐在實(shí)驗(yàn)室中操作機(jī)械手,然后將動(dòng)作同步給水下正在工作的機(jī)器人。
 

 
  在 OceanOne 工作時(shí),「手臂」上的力量傳感器會(huì)向操控者發(fā)送觸覺反饋,還能在潛水艇中感知干燥物體的重量。它的「大腦」會(huì)與觸覺傳感器協(xié)同工作,確保手臂不會(huì)破壞物體。內(nèi)置的航海系統(tǒng)還可以讓它在海洋中保持身體穩(wěn)定。
 
  以下是 OceanOne 的拆解結(jié)構(gòu)圖如下:
 

 
  從上圖可以看到,可抓取物體的手部(上面有許多攝像頭,可以用來「看清」水下物體)以外,OceanOne 還配備了各種傳感器,包括壓力傳感器,扭力傳感器,航向傳感器等等;全視角攝像頭可以用來導(dǎo)航,探測(cè)環(huán)境地圖,而且它還配備了個(gè)「黑匣子」,叫多普勒計(jì)程儀,除了檢測(cè)航程外,還可以預(yù)測(cè)當(dāng)下狀態(tài)。
 
  總體情況分析的分割線
 
  水下機(jī)器人市場(chǎng)潛力巨大
 
  水下機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不斷擴(kuò)大,如海洋研究、海洋開發(fā)和水下工程等,發(fā)達(dá)的軍事大國(guó)非常重視水下機(jī)器人在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用。水下機(jī)器人將成為未來水下戰(zhàn)爭(zhēng)中爭(zhēng)奪信息優(yōu)勢(shì)、實(shí)施精確打擊與智能攻擊、完成戰(zhàn)場(chǎng)中特殊作戰(zhàn)任務(wù)的重要設(shè)備之一。
 
  首先,海洋資源的研究和開發(fā)
 
  占地球表面積 71% 的海洋是是一個(gè)富饒而遠(yuǎn)未得到開發(fā)的資源寶庫。對(duì)人均資源匱乏的我國(guó)來說,海洋開發(fā)更具有特殊意義。因此,水下機(jī)器人將在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋資源勘察、海洋科學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。比如石油,就是海洋開發(fā)一個(gè)成功的例子。
 
  其次,未來戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用
 
  無人武器系統(tǒng)在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位倍受重視,其潛在的作戰(zhàn)效能越來越明顯。作為無人武器系統(tǒng)重要組成部分的水下機(jī)器人能夠以水面艦船或潛艇為基地,在數(shù)十或數(shù)百里的水下空間完成環(huán)境探測(cè)、目標(biāo)識(shí)別、情報(bào)收集和數(shù)據(jù)通訊,將大大地?cái)U(kuò)展了水面艦船或潛艇的作戰(zhàn)空間。
 
  目前主要應(yīng)用在 B 端市場(chǎng),但可以想象到,技術(shù)成熟后,C 端市場(chǎng)也是不錯(cuò)的。水下機(jī)器人帶領(lǐng)我們探索海洋,將海底的景色呈現(xiàn)在我們眼前,或者伴隨在我們?cè)诤5走M(jìn)行有趣的活動(dòng),這樣的市場(chǎng)消費(fèi)級(jí)市場(chǎng),也是非常巨大的。
 
  技術(shù)發(fā)展程度如何?
 
  水下機(jī)器人主要分為兩類,一種是有纜遙控水下機(jī)器人 (ROV),另一種是自主水下機(jī)器人(AUV)。
 
  ROV 的優(yōu)點(diǎn)是水面操作人員可實(shí)時(shí)觀察到水下環(huán)境并遙控操作,對(duì)機(jī)器智能要求不高,缺點(diǎn)是由于電纜連接,其活動(dòng)范圍有限;AUV 的優(yōu)點(diǎn)是由于沒有電纜連接,其活動(dòng)范圍較大,不受母船制約,不足是對(duì)機(jī)器智能要求較高,目前僅限于簡(jiǎn)單的水下探測(cè)作業(yè)。
 
  國(guó)際上遙控水下機(jī)器人技術(shù)比較成熟。但自主水下機(jī)器人仍處于從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用的過渡階段,產(chǎn)品尚未完全成熟,除了軍用外,只有少數(shù)型號(hào)能作為商品出售,其應(yīng)用范圍還有待開拓。而我們國(guó)家,無論 ROV 還是 AUV,均處于初級(jí)階段。
 
  水下機(jī)器人不僅需要「視力好」,能夠進(jìn)行高速、高精度光學(xué)自動(dòng)定位,還需要耐腐蝕、動(dòng)作靈活,這些都離不開關(guān)鍵部件的制造。在于一些關(guān)鍵部件和關(guān)鍵材料的研究方面,我們和國(guó)外的差距還是很大的。
 
  看到水下機(jī)器人,再對(duì)比現(xiàn)在炒的火熱的服(wan)務(wù)(ju)機(jī)器人,在功能和前景上,感覺中間差了 100 個(gè)大疆。
 
 
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