6 xu hướng mới nổi trong lĩnh vực Robot biển

Những đổi mới gần đây đang biến đổi lĩnh vực robot hàng hải. Robot thủy sinh đã là một lĩnh vực tiên tiến, sử dụng các công nghệ phức tạp và áp dụng chúng cho các nhiệm vụ dưới nước.

Những xu hướng mới nổi này đang định hình tương lai của robot hàng hải. Một loạt các đổi mới thú vị đang thúc đẩy sự tiến bộ ngày nay, từ năng lượng tái tạo đến kỹ thuật phỏng sinh học.

1. Tàu không người lái

Trong khi những chiếc ô tô không người lái ra đường, các kỹ sư đang thiết kế những con tàu không cần lái cho các chuyến đi tự động trên biển. Những con tàu này có thể cải thiện đáng kể ngành vận tải biển. Thuyền chạy bằng AI có thể an toàn hơn và hiệu quả hơn các phiên bản do con người vận hành.

Chúng cũng sẽ nhẹ hơn và nhỏ hơn vì không cần phải chứa một phi hành đoàn người. Tàu tự hành thậm chí có thể giúp giảm tắc nghẽn chuỗi cung ứng do thiếu nhân lực cần thiết để đưa tàu từ nơi này đến nơi khác.

Các công ty kỹ thuật và công nghệ đã và đang phát triển tàu tự hành. Rolls-Royce đã gây chú ý vào năm 2019 khi tuyên bố sẽ dẫn đầu một dự án như vậy. Công ty động lực thậm chí còn chế tạo và thử nghiệm một chiếc phà để trưng bày cho các chức sắc ở Phần Lan. Những con tàu tự hành như thế này là một lĩnh vực độc đáo của robot hàng hải vì chúng có tiềm năng thay đổi giao thông vận tải, từ phương tiện công cộng sang chuỗi cung ứng toàn cầu.

2. Robot làm sạch thân tàu

Một trong những vấn đề lớn nhất trong ngành vận tải biển là các loài xâm lấn tác động đến mọi thứ từ tàu quân sự đến tàu du lịch. Mòng biển có xu hướng tích tụ các mảnh vụn khi chúng di chuyển qua các đại dương, bao gồm một số sinh vật sống tạo thành đàn.

Khi con tàu cập cảng mới, nó có nguy cơ đưa loài này vào một hệ sinh thái mà nó không thuộc về nó. Đây được gọi là quá trình tạo màng sinh học. Trên thực tế, vấn đề về các loài xâm lấn đã trở nên tồi tệ đến mức New Zealand đã có các quy định nghiêm ngặt về chống tạo cặn sinh học cho các tàu cập cảng của họ.

Để giải quyết vấn đề này, robot làm sạch thân tàu đã trở thành một xu hướng chính trong lĩnh vực robot hàng hải. Thông thường, việc làm sạch vỏ tàu yêu cầu tàu phải được cập cảng khô và quá trình này có thể mất vài ngày hoặc thậm chí vài tuần để hoàn thành. Ngày nay, có quá nhiều thuyền đang có nhu cầu cao để có thể dẫn đến những sự chậm trễ tốn kém này. Robot làm sạch thân tàu là giải pháp hoàn hảo. Chúng có thể được điều khiển từ xa hoặc tự hành và thường sử dụng hệ thống nam châm để dính vào thành tàu. Robot sẽ quét sạch các mảnh vỡ trong suốt hành trình của con tàu để ngăn chặn quá trình tạo cặn sinh học.

3. Robot làm sạch ô nhiễm

Ô nhiễm nguồn nước là một trong những vấn đề môi trường cấp bách hiện nay. Các kỹ sư Robot hàng hải đang hành động để tìm ra giải pháp. Công ty khởi nghiệp Urban Rivers ở Chicago đã phát triển một cỗ máy có tên là Robot đổ rác có thể được điều khiển từ xa bởi bất kỳ ai trên toàn thế giới. Nó bơi xung quanh các con sông ở khu vực Chicago, thu gom rác và loại bỏ nó khỏi các tuyến đường thủy.

Robot biển như thế này là một xu hướng quan trọng trong công nghệ robot và môi trường. Ô nhiễm nước là một vấn đề sức khỏe cộng đồng lớn ở nhiều khu vực trên thế giới. Các con sông và đường nước có thể được làm sạch một cách hiệu quả và không tốn kém với những chiếc máy như thế này. Điều này sẽ giúp ích cho các hệ sinh thái địa phương cũng như toàn bộ cộng đồng người dân.

Một số kỹ sư và nhà thiết kế thậm chí đang nghiên cứu chế tạo robot làm sạch ô nhiễm chạy bằng năng lượng mặt trời để chúng có thể hoàn toàn tự chủ và độc lập. Điều này làm giảm nhu cầu về cơ sở hạ tầng sạc đắt tiền, giúp máy dễ tiếp cận hơn ở những vùng nghèo, nghèo hoặc vùng sâu vùng xa.

4. Robot biển lấy cảm hứng từ con người

Robot biển đang lấy các tín hiệu từ kỹ thuật tự nhiên của cơ thể con người. Các nhà khoa học biết rằng tập thể dục dưới nước, cho dù thông qua lặn biển, bơi trong hồ bơi, hoặc sử dụng công nghệ dưới nước đã có sẵn, đều có một số lợi ích sức khỏe tuyệt vời và thậm chí có thể giúp cải thiện sự tiến hóa của sinh lý con người. Tuy nhiên, một số môi trường dưới nước đơn giản là không an toàn để mọi người lặn xuống. Dưới độ sâu nhất định, thợ lặn có nguy cơ bị thương do áp lực nước mạnh.

Tuy nhiên, cơ thể con người được thiết kế theo cách lý tưởng để khám phá dưới nước. Các kỹ sư chế tạo robot hàng hải đang áp dụng những ưu điểm của sinh lý con người để tạo ra một robot có thể chịu đựng được trong những điều kiện khắc nghiệt. Đại học Stanford đã gây chú ý vào năm 2016 với robot biển hình người nổi tiếng hiện nay, OceanOne.

Nó phục hồi các kho báu bị mất từ ​​lâu từ xác một con tàu bị chìm vào năm 1664 ngoài khơi bờ biển nước Pháp. Các robot hàng hải như OceanOne có thể giúp các nhà khoa học nghiên cứu sinh vật biển dưới đáy biển sâu, khám phá những vụ đắm tàu ​​hấp dẫn hơn và thậm chí có khả năng hỗ trợ các nỗ lực bảo tồn và an toàn đại dương.

5. Dụng cụ gắp rô bốt dưới nước

Bảo trì cơ Gas hàng hải đang có nhu cầu cao, từ tàu biển đến tàu khoan ngoài khơi. Thật không may, con người cực kỳ khó lặn dưới nước và thực hiện việc bảo dưỡng này, đặc biệt là thường xuyên. Nó đắt tiền và phức tạp, và rất nguy hiểm cho những đội khó thay thế do bộ kỹ năng chuyên biệt của họ.

Do đó, rô bốt chìm và rô bốt gắp rô bốt đang trở nên cực kỳ phổ biến trong lĩnh vực rô bốt hàng hải. Các công cụ tự động thay đổi hoàn toàn quy trình bảo trì dưới nước, làm cho nó an toàn hơn, chi phí hợp lý hơn và hiệu quả hơn rất nhiều. Máy gắp dưới nước là một thị trường thích hợp độc đáo của riêng họ trong lĩnh vực chế tạo rô bốt biển.

Những thiết bị này đã đủ phức tạp, nhưng việc điều chỉnh chúng để hoạt động hiệu quả và chính xác dưới nước sẽ tăng thêm mức độ phức tạp hoàn toàn mới cho thách thức thiết kế. Robot bảo trì dưới nước cần có khả năng vận hành các công cụ và làm việc hiệu quả với các vật thể nhỏ tiềm ẩn như ốc vít và bu lông. Những tiến bộ trong công nghệ động cơ dưới nước là những đổi mới lớn đối với toàn bộ ngành công nghiệp chế tạo Robot.

6. Robot dưới nước phỏng sinh học

Ngoài robot biển lấy cảm hứng từ con người, ngày càng có nhiều robot thủy sinh lấy cảm hứng từ động vật hoang dã đại dương. Kỹ thuật phỏng sinh học lấy cảm hứng từ thế giới tự nhiên, sử dụng kỹ thuật tiến hóa của thực vật và động vật thực để cải tiến rô bốt biển thế hệ tiếp theo. Điều này đặc biệt hữu ích vì kỹ năng đẩy và vận động dưới nước khó hơn nhiều so với trên cạn.

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Southampton và Đại học Edinburgh đã phát triển một robot linh hoạt hấp dẫn với hệ thống đẩy độc đáo, lấy cảm hứng từ con mực. Mực và sứa là những loài bơi hiệu quả nhất trong các đại dương trên thế giới.

Một bản sao nhân tạo có khả năng cho phép các robot biển ít gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái mà chúng khám phá. Trên thực tế, nhóm nghiên cứu của các trường đại học đã phát hiện ra rằng hệ thống này hiệu quả hơn tới 50 lần so với các phương pháp đẩy robot dưới nước truyền thống.

Cung cấp năng lượng cho tương lai của robot hàng hải

Robot hàng hải là một lĩnh vực thú vị và hấp dẫn, luôn sống động với sự đổi mới. Những xu hướng mới nổi này đại diện cho tương lai của ngành công nghiệp chế tạo robot hàng hải. Trên thực tế, những công nghệ này cũng có khả năng biến đổi nhiều lĩnh vực khác.

Những tiến bộ vượt bậc đang giúp mọi người trên toàn thế giới giữ sạch đại dương, bảo vệ hệ sinh thái, làm việc an toàn hơn và thậm chí khám phá các khu vực mới của thế giới dưới nước.