加拿大科学家开发出使用脚蹼游动水下机器人

2010-10-04 00:16 来源: 新浪科技
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AQUA机器人利用脚蹼活动,不再需要缆绳牵引

在此之前,水下机器人必须通过与电脑连接的装置接收指令,现在则可以通过无线方式遥控实现

  北京时间10月3日消息,据国外媒体报道,加拿大科学家开发出一款使用脚蹼游动的水下机器人,它可通过无线方式接收并执行指令。

  这款机器人名为AQUA,小巧灵活,使用脚蹼而非推进器游动,设计用于从沉船地和暗礁处搜集准确数据。AQUA机器人由加拿大科学家设计,通过防水平板电脑进行无线控制。身在水下的潜水员可以在平板电脑中编程,在屏幕上显示提醒标签,类似于智能手机阅读的条形码。接着,AQUA机器人携带的相机扫描这些二维标签,接收和执行指令。

  如何让水下机器人具有独立操作能力,一直是科学家面临的巨大挑战。水会干扰无线电信号,妨碍传统上通过调制解调器实现的无线通信。将通信装置连在机器人身上是个极为复杂的难题,潜水员会面临安全问题。

  约克大学科学与工程学系教授迈克尔·詹金(Michael Jenkin)说:“用缆绳使机器人与水面的交通工具连在一起会产生一个问题,在这种情况下,潜水员、机器人和水面操作人员之间的沟通变得相当复杂。例如,调查沉船就是一项要求非常高的操作,潜水员和机器人需要具备对环境变化作出快速应变的能力。通信上任何失误或延迟都是非常危险的事情。”

  在意识到市场上没有满足这一要求的设备后,詹金和约克大学视觉研究中心的团队(包括该研究的发起人巴特·沃奇伦伯格)着手开发新系统。功夫不负有心人,他们终于发明了称为“AQUATablet”的系统,在60英尺(约合18米)的深处也不会漏水。具有丙烯酸层的铝制外壳可以保护平板电脑,而潜水员则通过拔动开关和屏幕提示控制平板电脑。

  詹金说:“60英尺(约合18米)深处的潜水员可以对比他们还深30英尺至40英尺(约合4米至12米)的AQUA机器人进行操作。毋庸置疑,这样一来,潜水员的工作会变得更轻松,也更安全。”通过平板电脑,潜水员还能像使用电子游戏操纵杆一样控制机器人:将平板电脑向右转,AQUA机器人也会跟着向右转。

  在这种模式下,AQUA机器人通过细长光缆与平板电脑连接,从而避免了机器人与水面缆绳牵引带来的许多问题。光缆还能使AQUA机器人将视频反馈提供给操作人员。在无线模式下,AQUA机器人可以通过闪烁机载灯光装置,表示识别了提示信号。其相机可以被用于构建某个环境的三维模型,接着引导AQUA机器人从事特定任务。

  詹金说:“在传统模式下,机器人必须返回水面与操作人员沟通,而新技术则对这种沟通方式做了相当大的改进。”过去,潜水员利用分层闪卡与水下机器人进行图像上的交流。但是,这使得潜水员只能依照提前设置好的指令序列工作。詹金说:“一旦进入水下,可能会发生你提前预料不到的事情。我们希望开发出一套新型系统,让我们可以在操作过程中随时拟定指令,对千变万化的环境做出快速回应。”