機器人|隨著機器人技術的發展,軟機器人的特殊功能有利于解決操作環境問題

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聚羥基鏈烷酸酯——一種無毒的生物基熱塑性塑料 , 被選擇通過工業注塑成型制造漂流體 , 保證了實驗期間在海洋環境中的結構抗性和漂流體在海上5年后完全細菌降解以0.1毫米/月的速度 。 最好是所有配件和電子元件都必須是無毒的 , 有利于使用不含鉛、汞或其他有害物質的鋰電池 。 應該鼓勵使用金屬 , 這樣它最終會在海洋中氧化 , 以及其他危害較小的成分 , 如木材、植物材料或天然橡膠 。

所有組件都應盡可能限制使用有毒化合物 , 如鄰苯二甲酸鹽、重金屬等 。 除了最常見的熱塑性塑料 , 其他常用于生產水上軟機器人原型的身體和皮膚的聚合物是合成泡沫 , 如萊卡、硅橡膠、彈性體、乳膠、丙烯酸和環氧樹脂 。 由工業食品垃圾制成的無毒生物塑料正在作為人造機器人皮膚進行測試 , 并用于開發可生物降解的電子電路 , 使整個設備可生物降解 。

在用于構建軟機器人的創新材料中 , 有流體彈性體、離子聚合物-金屬復合材料和壓電陶瓷材料 , 它們的環境影響和生物降解時間目前尚不清楚 。 因此 , 為了盡量減少在實驗過程中添加到海洋中的潛在有害廢物的質量 , 在設計階段以及在設計用于釋放的軟機器人的生產中始終充分解決環境問題至關重要 。

此外 , 從未經過環境安全測試的創新聚合物和材料的發布應始終謹慎 , 并且在部署前應在實驗室暴露研究或風險評估程序中理想地測試潛在的負面影響 。 這一觀點說明了應用差距和環境知識是未來海洋軟機器人發展的驅動因素 。 近海工業和海洋勘探將在即將到來的未來增長 。 因此 , 在這些情況下對自主操作的需求被認為正在擴大 。 然而 , 靠近海底的長距離行駛和靠近海面的精確機動仍然是兩項具有挑戰性的任務 , 目前商用車輛并非設計用于 。

隨著機器人技術的最新進展出現的軟機器人的特殊功能可以解決這些操作環境 。 一方面 , 合規的仿生設計有望使軟體車輛實現更高的推進效率 , 使其能夠在靠近海床的地方進行長距離導航 。 另一方面 , 受自然啟發的推進戰略將提供前所未有的機動技能 , 再加上軟粘附系統 , 將能夠在大多數工業海上活動集中的高度擾動的淺表環境中進行操作 。

靈活的傳感器將在自推進傳感器網絡的節點中改造這些車輛 , 使用可生物降解的材料將使它們完全一次性 , 最大限度地減少它們對環境的影響 。 生物靈感在實驗室測試和現場測試之間引領了軟機器人技術的發展 , 幾乎沒有接近完全可操作性 。 根據這篇觀點文章所審查的文獻 , 八個核心方面可以使軟機器人完全可操作:自主性、通信、效率、生物靈感、機動性和控制、記憶、彈性、傳感器 。 新傳感器 , 特別是軟傳感器和新的可生物降解材料的開發是深海勘探和工業應用的首要任務 。

【機器人|隨著機器人技術的發展,軟機器人的特殊功能有利于解決操作環境問題】此外 , 深海探險將特別受益于能夠優化效率、通信、記憶和自主性的設計 。 同樣 , 注重彈性、機動性和控制的設計將加強水面作業 , 這對位于惡劣地區的海上資產很重要 。 將每個功能分配給特定的發展狀態反映了本研究的結果 , 并希望為社區提供一個辯論空間 。 機器人可以應對公海作業所面臨的挑戰 , 并創造出能夠監測地球上最偏遠地區的新一代機器人 。

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