Oceanone机器人,深海探索有何突破?

99ANYc3cd6 机器人 8

您可以将 OceanOne 理解为一个拥有人类触觉和直觉的“水下化身”,它不是一个完全自主的机器人,而是一个由人类操作员远程控制的、能够提供前所未有的沉浸式体验的机器人。

Oceanone机器人,深海探索有何突破?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

OceanOne 是由斯坦福大学的机器人学家奥萨马·卡迪利教授和他的团队创造的一款仿人水下机器人,它的最大特点是拥有高度灵敏的触觉反馈系统,这使得操作员在远程控制它时,能“感觉”到自己正在用手触摸海底的物体,无论是触摸一块脆弱的珊瑚,还是举起一个沉重的古代文物。

核心特点与技术亮点

仿人设计与“水下化身”

  • 外形:OceanOne 的外形酷似一个“小美人鱼”,拥有一个流线型的躯干、两个灵活的机械臂和一个带有立体摄像头的头部,这种设计不仅是为了美观,更是为了模仿人类的操作方式,让操作员能直观地控制它。
  • 沉浸式体验:操作员不是通过传统的遥控杆来控制,而是穿戴一个力反馈设备(类似一个数据手套),将手部的动作实时传递给机器人的手臂,机器人手部传感器感受到的力(如物体的重量、纹理、硬度)会通过设备反馈给操作员的手,形成“触摸”的闭环。

突破性的触觉反馈系统

这是 OceanOne 最核心的技术。

  • 传感器:在每个机械手的指尖和手掌都集成了多种高精度传感器,包括压力传感器、力矩传感器、温度传感器等。
  • 力反馈:当机器人的手接触物体时,传感器会收集数据,并通过力反馈设备让操作员的手感受到相应的阻力、重量和纹理,当机器人拿起一个花瓶时,操作员能清晰地感觉到它的重量,并能通过感受其表面的纹理来判断它是否易碎,从而像真人一样小心翼翼地操作。

高度灵活性与精确性

  • 关节设计:OceanOne 的手臂和手腕有多个自由度,模仿了人类手臂的灵活性,可以完成复杂的动作,如拧螺丝、操作工具、精细地拾取和放置物体。
  • 平衡能力:它的身体下方装有多个推进器,配合内部的姿态传感器,可以在复杂的水下环境中保持稳定和平衡。

混合人机智能

OceanOne 并不是完全自主的,它结合了人类的智慧和机器人的能力。

  • 人类决策:操作员负责进行战略决策、判断环境、规划任务和处理突发情况。
  • 机器执行:机器人则负责执行那些对人类来说过于危险或困难的水下任务,如深潜、进入狭窄空间等。

工作原理

  1. 任务规划:操作员在船上或岸上通过 OceanOne 的立体摄像头观察水下环境。
  2. 动作捕捉:操作员穿戴力反馈设备,做出抓取、触摸等动作。
  3. 信号传输:这些动作信号通过光纤缆线实时传输给水下的 OceanOne。
  4. 机器人执行:OceanOne 的手臂精确地复刻操作员的动作,并用其传感器接触目标物体。
  5. 触觉反馈:传感器收集到的力、压力等信息,通过缆线实时反馈给操作员的手部设备,让操作员“感觉”到物体的存在。
  6. 动态调整:操作员根据反馈信息,不断调整自己的动作,就像亲自在水下操作一样。

主要应用场景

  1. 考古探索:这是它最著名的应用,2025年,OceanOne 成功在地中海打捞出了一块重达350公斤的、有数百年历史的石质十字架,操作员能通过触觉感知到石块的重量和纹理,平稳地将其从沉船遗址中分离并吊起,这是传统遥控机械臂难以做到的。
  2. 海洋科学研究:科学家可以远程“亲手”采集珍贵的珊瑚样本、研究深海生物、检查海底的地质结构,而无需亲自下潜,极大地提高了研究的效率和安全性。
  3. 水下基础设施检查与维护:可以用于检查石油钻井平台、海底光缆、桥梁的水下桩基等,进行精细的焊接、拧螺丝等维护工作。
  4. 搜救与打捞:可以在危险或难以到达的水域执行搜救任务,或打捞失落的物品。

意义与未来展望

  • 拓展人类能力边界:OceanOne 让人类的感官和能力能够延伸到深海,以前无法触及的危险或精细任务现在变得可行。
  • 人机协作的典范:它展示了如何将人类的智能、直觉与机器人的力量、耐力和精确性完美结合。
  • 未来发展方向:未来的 OceanOne 可能会集成更多的自主智能,例如通过人工智能识别物体、规划路径,在操作员的监督下完成更复杂的任务,成为更强大的水下探索伙伴。

OceanOne 不仅仅是一台水下机器人,它是一个“替身”或“化身”,它通过革命性的触觉反馈技术,让远在陆地上的人能够“身临其境”地在深海世界进行探索、研究和作业,代表了水下机器人技术发展的一个重要里程碑。

Oceanone机器人,深海探索有何突破?-第2张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

标签: Oceanone深海机器人突破 Oceanone深海探索技术进展 Oceanone机器人深海应用创新

抱歉,评论功能暂时关闭!