Seafloor क्रॉलर: मिशन चुनौती के लिए नए रोबोट उपकरण

चित्रा 1: सागर ओटर सर्फ जोन क्रॉलर

चित्रा 2: एक सागर ओटर सीढ़ी खोज पैटर्न

तालिका एक

चित्रा 3: सागर ऑक्स एक टॉवड पेलोड स्लेज के साथ

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समुद्र में वापस
यह व्यापक रूप से कहा जाता है कि समुद्र में जीवन शुरू हुआ, और धीरे-धीरे जमीन पर चले गए। ट्रैक किए गए रोबोटों के मामले में इस प्रवृत्ति को उलट दिया जाता है। 2000 के दशक के प्रारंभ में, महत्वपूर्ण रक्षा मांगों से प्रेरित, कॉम्पैक्ट ग्राउंड रोबोट तेजी से विकसित हुए। आईरोबोट से पैकबॉट और फोस्टर-मिलर से टैलॉन जैसे उत्पादों ने मैन-पोर्टेबल उच्च प्रदर्शन ग्राउंड रोबोटों का नेतृत्व किया। कठोर वातावरण में परिचालन की मांग ने इन उपकरणों को मजबूत बनाया और पूरी तरह से निविड़ अंधकार रूपों को प्रेरित किया। दुर्भाग्य से ऊर्जा भंडारण में समय सीमाओं पर, स्वायत्तता और टेलीमेट्री ने सीफ्लूर क्रॉलिंग रोबोट को उत्पादक उपकरण की बजाय एक नवीनता बना दी। यह बदल गया है।

सर्फ के माध्यम से
आज सी -2 नवाचार, इंक, (सी 2 आई) ने उपयोगकर्ताओं को सर्फ जोन और समुद्र में वापस लेने के लिए सक्षम, उत्पादन तैयार, समुद्री डाकू क्रॉलिंग रोबोट का एक परिवार विकसित किया है। इस परिवार में कॉम्पैक्ट सागर ओटर और अधिक आकार के सागर ऑक्स शामिल हैं।

सागर ओटर सर्फ जोन क्रॉलर (एसजेडसी), चित्रा 1, एक दूसरी पीढ़ी पूरी तरह स्वायत्त उभयचर तल क्रॉलर है जो गहराई से 100 मीटर तक उच्च पानी के वर्तमान शासनों और भूमि पर परिचालन करने में सक्षम है। एक टेदर के बिना सिस्टम उन क्षेत्रों और धाराओं में काम कर सकता है जो पिछले सिस्टम नहीं कर सके।

सी -2i ओटर 16 किलोमीटर के पानी के नीचे या भूमि पर 20 किमी ड्राइव कर सकता है, और स्टेशन एक महीने तक रख सकता है; या तो कमांड पर या पूर्व निर्धारित टाइमआउट पर लौट रहा है। मिश्रित वातावरण में काम करने की क्षमता अद्वितीय है, जबकि एसजेडसी उन क्षेत्रों तक पहुंच की इजाजत देता है जो सतह शिल्प, तैरने वाले या मानव आधारित तकनीकों को नहीं कर सके। कम ऊर्जा सीमा परत में परिचालन करते समय सागर ओटर एसजेडसी नकारात्मक उछाल के साथ काम करता है। कम प्रोफ़ाइल आगे मौजूदा ड्रैग को कम करता है। वाहन ने 1.5-मीटर प्लिंग सर्फ में संचालित किया है और नरम इलाके को पार कर सकता है जो मानव भार का समर्थन नहीं करेगा। हाल के परीक्षणों ने 40 किलोग्राम पेलोडों को ले जाने की क्षमता के साथ-साथ विभिन्न समुद्री सतहों में 45-किलोग्राम स्लड करने की क्षमता का प्रदर्शन किया।

ओटर-एसजेडसी के चश्मे में शामिल हैं:

• भारी सर्फ में ऑपरेशन के लिए सममित दोहरी तरफा ऑपरेशन
• वजन: 45 किलो सूखा, 1 मीटर लंबा, 55 सेमी चौड़ा और 25 सेमी ऊंचा (लंबाई और चौड़ाई में विस्तार योग्य)
• गति: आगे या विपरीत, 1-मीटर / एस तक चर
• नेविगेशन: 3-अक्ष आईएमयू, एफओजी, दोहरी एन्कोडर्स, दोहरी तरफा, दोहरी आवृत्ति जीपीएस
• नियंत्रण: उपयोगकर्ता पूरी तरह से स्वायत्त (प्री-प्रोग्रामेड), टेदर, या रेडियो नियंत्रण का चयन करता है
• बैटरी: रिचार्जेबल ली-आयन
• बंदरगाह: चार्जिंग पोर्ट, प्रोग्रामिंग ईथरनेट पोर्ट, दो अतिथि ईथरनेट बंदरगाहों

सागर ओटर डिजाइन मॉड्यूलर है। स्टारबोर्ड और बंदरगाह पक्ष पोंटून कोर टुकड़े होते हैं, लेकिन आइडलर स्पॉकेट ब्रैकेट को बढ़ाकर या कनेक्टिंग पुल को बदलकर लंबाई, चौड़ाई और जमीन निकासी को बदला जा सकता है। वर्तमान डिजाइन में डेटा अधिग्रहण या वीडियो बोर्ड जैसे अतिरिक्त सर्किट बोर्डों के लिए दो ईथरनेट अतिथि बंदरगाहों और आंतरिक स्थान शामिल हैं।

मॉड्यूलर डिज़ाइन ने पेलोड आकार, वॉल्यूम या वजन की चिंता के बिना, स्ट्रैप-ऑन पेलोड को मिनटों में घुमाने के लिए अनुमति दी है। पेलोड में लवणता, टरबाइटी, सोनिक वेग गहराई, विभिन्न कैमरे, इमेजिंग सोनार, रिलीज-सक्षम बुवाई, मिट्टी के इंट्रोमीटर, और विद्युत चुम्बकीय सेंसर स्लेज शामिल हैं।

बैटरियों और सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को ट्रैक वॉल्यूम के भीतर ट्रैक वॉल्यूम के भीतर शामिल किया गया है, जबकि "डाउनिंग-आउट" को कम करने के दौरान पेलोड बे के लिए फ्री वॉल्यूम को अधिकतम किया गया है। विस्तृत ट्रैक के परिणाम 1.3-किलोपास्कल से कम जमीन के दबाव में होते हैं, जब सूखे या 0.43 किलोपास्कल डूबे जाते हैं। ट्रैक डिजाइन को अधिक आक्रामक पकड़ के लिए संशोधित किया जा सकता है या जमीन के दबाव संपर्क को कम करने के लिए व्यापक और लंबा बना दिया जा सकता है। अशांति को कम करने और खींचने के लिए फेंडर जोड़े जाते हैं।

एक अक्षीय फाइबर ऑप्टिक जीरो (एफओजी) और 3-अक्ष इनर्टियल मापन इकाई से डेटा को फ़्यूज़ करके स्वायत्त नेविगेशन सटीकता प्राप्त की जाती है। एक दोहरी बैंड जीपीएस सतह पर एक फिक्स प्राप्त करता है और स्थिति पर एक क्रॉस-चेक के रूप में प्रयोग किया जाता है। प्रत्येक ड्राइव साइड मापन दूरी पर शाफ्ट एन्कोडर्स यात्रा की।

कुल सीमा के 2% की शुद्धता नियमित रूप से हासिल की गई है। टर्न-इन-प्लेस (टीआईपी) और आर्क-मोड़ की गणना पथ सटीकता को बनाए रखने के लिए की जाती है। चित्रा 2 यॉर्क, मेन में वेल्स बीच के साथ एक प्रीप्रोग्राम सीढ़ी खोज पैटर्न दिखाता है। परीक्षण ज्वार था जबकि ज्वार उच्च था और सिस्टम डूबा हुआ था (नोट करें कि फोटो कम ज्वार पर है)।

सागर ओटर के अलावा, एक बड़ा संस्करण उपलब्ध है। सागर ऑक्स एक बहुमुखी उपसेना क्रॉलर है जो समुद्र तल के मानचित्रण और नमूने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सागर ओटर की तरह, मॉड्यूलर डिज़ाइन आसान परिवहन, भंडारण और तैनाती की अनुमति देता है। प्रणाली को स्वायत्त रूप से या tethered या आरएफ कमांड द्वारा संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सागर ऑक्स मानक विन्यास में 122 x 122 x 30 सेमी है लेकिन इसे रेंज या टॉइंग क्षमता बढ़ाने के लिए तेज़ी से बढ़ाया जा सकता है। जैसा चित्रा 3 में दिखाया गया है, सागर ऑक्स में 32 किमी अंडरसीए रेंज है, जिसे बैटरी पैक के अतिरिक्त 64-मील तक बढ़ाया जा सकता है। ट्रैक्टर का कुल वजन 113 किग्रा है और उच्च सर्फ में परिचालन करते समय इसे 230 किलोग्राम तक गिना जा सकता है।

सागर ऑक्स को मूल रूप से व्हाइट इंस्ट्रूमेंट्स, इंक द्वारा डिजाइन किए गए जुड़वां विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (ईएमआई) कॉइल्स को शामिल करने के लिए एक उपकरण स्लॉड को डिजाइन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। 60 x 180 सेमी स्लेज का वजन 30 किलो वजन था जिसमें उपकरण शामिल था। उछाल या मात्रा के विचारों के लिए चिंता के बिना, सागर ऑक्स और इसके स्लेज का उपयोग अतिरिक्त ग्राहक उपकरण पैकेज जैसे सीटीडी, विघटित ऑक्सीजन (डीओ), सोनिक लॉगर्स, ध्वनिक इमेजर्स, और ध्वनिक डोप्लर वर्तमान प्रोफाइलर्स (एडीसीपी) पर बोल्ट करने के लिए किया गया है। । विकास के तहत समुद्र तल पर्यावरण से भौतिक नमूने वापस लाने के लिए एक बहु शॉट कोरिंग प्रणाली है।

दो आकर्षक अनुप्रयोग
Seafloor क्रॉलिंग रोबोट सरल novelties नहीं हैं; वे कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों को सक्षम करते हैं। सागर ऑक्स की उभयचर प्रकृति 100 मीटर की गहराई तक संक्रमण क्षेत्र के माध्यम से और भूमि पर संचालन की अनुमति देती है। कम वेग वाली मिट्टी / पानी सीमा परत में परिचालन करके कम 30 सेमी की प्रोफ़ाइल ड्रैग को कम कर देती है, और इसे सतह यातायात के तहत अविभाज्य रूप से संचालित करने की अनुमति देती है। विस्तृत ट्रैक बहुत कम 0.0186 बार ग्राउंड प्रेशर बनाता है जो बेहद नरम जमीन को पार कर सकता है जो मनुष्यों से कम परिमाण का क्रम है। 16 किमी की पानी के नीचे की रेंज (32+ किमी की सतह) के साथ, यह एक ही दिन में पूरे समुद्र तटों का सर्वेक्षण कर सकता है। सागर ऑक्स की मॉड्यूलरिटी इसे संवेदनशील समुद्र तट क्षेत्रों के माध्यम से हाथ में ले जाने की अनुमति देती है और किनारे से एक व्यक्ति द्वारा लॉन्च और पुनर्प्राप्त किया जा सकता है; पारंपरिक प्रणालियों के एक अंश में सर्वेक्षण की लागत को कम करना जहां लॉजिस्टिक लागतएं वास्तविक संचालन का वजन कम कर सकती हैं। कुछ हालिया अनुप्रयोगों ने इस क्षमता का प्रदर्शन किया है।

यूएक्सओ उपचार
सागर ऑक्स संक्रमण, सर्फ और बहुत उथले पानी क्षेत्रों में यूएक्सओ जांच के लिए एक मानव पोर्टेबल नीचे गतिशीलता मंच है। पर्यावरण सुरक्षा प्रौद्योगिकी प्रमाणन कार्यक्रम (ईएसटीसीपी) द्वारा वित्त पोषित, डीओडी की पर्यावरणीय प्रौद्योगिकी प्रदर्शन और सत्यापन कार्यक्रम, सागर ऑक्स ने दिखाया:

• कम प्रोफ़ाइल डिज़ाइन सिस्टम को सीमा क्षेत्र में संचालित करने की अनुमति देता है जिससे धाराओं के संपर्क में कमी आती है और ड्रैग और तरंग प्रभाव कम हो जाता है
• एक शक्तिशाली, मॉड्यूलर हल्के डिजाइन, कम दबाव वाले मिट्टी और मक में पारगमन को समायोजित करने के लिए पदचिह्न और गिट्टी के समायोजन की इजाजत देता है जबकि उपकरण स्लिप्स खींचने के लिए कर्षण प्रदान करता है
• मॉड्यूलरिटी और ऑन-साइट असेंबली पर्यावरण के प्रति संवेदनशील या कठिन इलाके में एक-व्यक्ति परिवहन की अनुमति देती है
• बहुत कम आत्मनिर्भर विद्युत चुम्बकीय (ईएम) और ध्वनिक शोर उपकरण हस्तक्षेप को कम करने
  इस मिशन में, सागर ऑक्स ने व्हाइट रिवर टेक्नोलॉजीज, इंक। (डब्लूआरटी) को फ्लेक्स-ईएम डिटेक्टर सरणी का जिक्र किया।

परियोजना के उद्देश्य थे:

• इलाके और समुद्री राज्यों की एक श्रृंखला में ले जाने वाले और टॉवड इंस्ट्रूमेंटेशन पैकेजों के माध्यम से एकीकृत भौगोलिक जांच करने की क्षमता का आकलन करें
• एक टो ट्रक के साथ युद्धाभ्यास रणनीतियों का विकास
• मैपिंग, कवरेज परिशुद्धता का निर्धारण करें
• छोटे मॉड्यूलर डिजाइन के परिचालन फायदे का आकलन करें
• पर्यावरण और पेलोड समर्थन, अटक-वाहन वसूली और रखरखाव और मरम्मत के लिए साइट पर विशिष्ट वाहन संशोधन, समग्रकरण और demobilization सहित पूर्ण जीवन चक्र लागत प्रभावशीलता दिखाएं

ये पूरा किए गए थे। अधिक सक्षम सागर ऑक्स एक उपकरण असेंबली और 25 किलो अधिकतम घटक वजन के साथ मॉड्यूलर है। यह बहु-स्थान, स्वयं-तैनाती दैनिक, और मौसमी साइट विशेषता के लिए स्टेशन के पूर्ण वर्ष वर्ष तक प्रदान कर सकता है।

और आगे। । ।
Seafloor क्रॉलर अंडरसी रोबोटिक्स की एक उभरती हुई श्रेणी है। बेहतर घटक प्रौद्योगिकी द्वारा सक्षम इन उपकरण अब उपयोगी प्रदर्शन प्रदान कर रहे हैं। सर्फ जोन के माध्यम से निरंतर, सटीक सर्वेक्षण के लिए अब हम समुद्र में वापस ले जा रहे व्यवहार्य रोबोटिक प्लेटफॉर्म हैं।