海洋环境污染日益严重,而传统的人工清洁和监测方法难以满足需求。机器人技术的快速发展,为海域环保提供了新的应用方向。
机器人可用于清洁海洋垃圾和油污。比如,由挪威设计的潜水机器人“SeaDrone”,可下潜至200米深度,有效搜寻和收集大型垃圾,如渔网、水下建筑物等,减少对海洋生态的损害。
海上巨型设施使用的燃料或化学品也可能溢出造成污染。因此,水面机器人“Seeker”被用来清理水面上的油污。据美国《国家地理》杂志报道,该机器人成功应用于自2010年墨西哥湾海啸过后的BP石油泄漏中,处理了数万吨油污。
机器人可进行海洋环境监测,实时采集海洋温度、盐度、pH值等关键数据,以预测未来环境趋势。搭载人工智能技术的机器人还可通过对比历史和现有数据,发现变化和异常。
近年来,中国科学院南海海洋研究所开发了一种用于海洋环境监测的水下滑翔机,可以通过深入海洋观测,分析全球海洋温度和盐度变化,为海洋学、气象学、地学和生态学等领域提供重要的数据支持。
机器人可辅助人类进行海洋科学研究,如研究海底地理堆积、生物多样性和海岸线侵蚀等。比如,英国南安普敦大学的研究人员设计了名为“Sea-Watch”的机器人,它可搜寻深水域内藏匿的生物,助力在这些区域开展复杂的调查和研究工作。
据《自然》杂志报道,美国芝加哥大学开发了一种“蛞蝓机器人”,模仿海豹的游泳方式,被用于深入挖掘理解海洋生物行为和生态系统的一些奥秘。
尽管机器人在海洋环保中的应用前景广阔,但它们也面临着许多挑战,如长时间单次任务的能量供应、自主性能不足、海洋水压和环境辐射对设备的耐受性等。
针对这些挑战,科学家们正在不断探索机器人技术的发展方向。比如,德国马普所研制出一种可通过光电转换和超级电容器自助充电的机器人,在没有外部能源支持的情况下,实现了5000米深度的工作任务。
机器人在海域环保中的应用前景巨大,清洁垃圾和油污、监测海洋环境、辅助海洋科学研究等方面有着广泛的应用。但机器人目前也面临着众多的挑战。
未来,科学家将会在机器人技术创新和工程设计方面不断努力,进一步推动机器人在海洋环保中的应用和发展。
| 名称 | 作者/机构 | 链接 |
|---|---|---|
| 挑战海底环境--水下机器人技术的发展与应用 | 刘光辉/王艳芳 | https://www.sohu.com/a/344282907_181071 |
| 机器人清洁油污 治理能力为180吨/天 | 林正忠 | http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2010-06/18/content_706778.htm?div=-1 |
| 中国首个深海8000米“水下滑翔机”正式交接南海站 | 黄高福 | https://www.sohu.com/a/245174011_334422 |
| A Robotic “Slug” Explores Coral Reefs | Nature News | https://www.nature.com/news/a-robotic-slug-explores-coral-reefs-1.21101 |
| Sea-Watch: A Cost-Effective, Portable USV for Marine Mammal Surveys in the Remote Southern Ocean | Nicolas Longépé et al. | https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2020.00525/full |
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