211service.com
Hybrydowy robot podwodny
Nowy typ robota podwodnego mógłby być lepszy w śledzeniu organizmów morskich oraz mierzeniu fizycznych i chemicznych właściwości oceanu niż poprzednie konstrukcje robotów. Pojazd o nazwie Tethys i opracowany przez Instytut Badawczy Akwarium Monterey Bay ( DOBRY ) w Kalifornii rekompensuje wady obecnych robotów, łącząc ich najlepsze cechy w jedną całość.
Wszystko mokre: Tethys to nowy autonomiczny pojazd podwodny opracowany przez Instytut Badawczy Akwarium Monterey Bay w Kalifornii. Testowany jest w Monterey Bay (na górze) iw zbiorniku w instytucie (na dole).
Przez dziesięciolecia naukowcy wykorzystywali pojazdy podwodne do badania procesów biologicznych i cech fizycznych oceanu. Ale taka praca była ograniczona, ponieważ istniały tylko dwa typy robotów podwodnych: szybowce i pojazdy śmigłowe. Szybowiec bardzo powoli dryfuje po oceanie, wykorzystując do napędu system wyporu. Jego niska prędkość sprawia, że jest podatny na pływy i prądy, które mogą zepchnąć go z kursu. Ma również niewielką ładowność, ale wysoką wytrzymałość, dzięki czemu może przebywać na morzu przez wiele miesięcy. W przeciwieństwie do tego, pojazdy napędzane śmigłami mogą śmigać po oceanie jak torpedy. Mogą być nawet 10 razy większe od szybowców, ale mogą przebywać na morzu tylko przez około 24 godziny.
Tethys łączy szybkość systemów napędzanych śmigłem z zasięgiem i czasem trwania szybowców, tworząc nowy rodzaj robota. Wykorzystuje nową konstrukcję śmigła i korpusu, aby podróżować około cztery razy szybciej niż szybowiec, ale nieco wolniej niż prędkość przelotowa pojazdów o dużej mocy. Tethys ma również wydajny system zarządzania energią, dzięki czemu może spędzać wiele tygodni, a nawet miesięcy w oceanie, niosąc ze sobą duży ładunek wyrafinowanego oprzyrządowania.
Aby zrozumieć procesy biologiczne w oceanie, które zmieniają się bardzo szybko, potrzebny jest elastyczny system, mówi James Bellingham , główny technolog w MBARI i kierownik projektu dla Tethys. Czasami interesujący obszar znajduje się daleko od brzegu, więc potrzebny jest pojazd, który może tam szybko dotrzeć, a następnie pozostać, powoli podążając za organizmami przez dłuższy czas, mówi.
Nowy robot podwodny wypełnia lukę na rynku komercyjnym i badaniach oceanograficznych – mówi David Kelly, dyrektor generalny Robotyka błękitnopłetwych , firma z siedzibą w Cambridge w stanie Massachusetts, która projektuje i rozwija autonomiczne pojazdy podwodne. Inni eksperymentowali z hybrydami — w tym firma iRobot — ale Tethys jest pierwszym w pełni opracowanym pojazdem. Kelly mówi, że jego firma byłaby zainteresowana wykorzystaniem tej technologii.
Tethys ma około dwóch metrów długości i waży 110 kilogramów. Badacze z MBARI zaprojektowali rurowy kształt pojazdu, aby zminimalizować opór i zoptymalizować napęd. Projekt pozwala również naukowcom wydłużyć lub skrócić nadwozie, aby pomieścić różne rozmiary ładunku. Naukowcy zwiększyli wydajność robota w porównaniu z poprzednimi projektami, budując śmigło, które działa z dwiema prędkościami: jeden metr na sekundę i pół metra na sekundę. Aby Tethys zużywał mało energii, naukowcy z MBARI zbudowali na zamówienie większość elektroniki pokładowej. Zbudowali również system do monitorowania oprzyrządowania oraz włączania i wyłączania urządzeń w każdym ułamku sekundy, kiedy nie są używane.
Używanie Tethys jest jak umieszczanie laboratorium w oceanie, mówi Bellingham. Podczas swoich autonomicznych podróży przez wodę od czasu do czasu wynurza się, aby przesłać dane z powrotem do naukowców za pośrednictwem satelity. Naukowcy z MBARI przetestowali robota w Monterey Bay w Kalifornii, śledząc zakwity glonów i fitoplanktonu oraz mierząc fizyczne i chemiczne właściwości otaczającej wody. W końcu system mógłby zrobić znacznie więcej, mówi Eric D’Asaro , profesor oceanografii na Uniwersytecie Waszyngtońskim. To może być pierwszy pojazd, który pobiera próbki materiałów z wody i przywozi je z powrotem do laboratorium.