创新背景
海洋,对人类来说是一个有待开发的巨大宝藏,除了各种鱼类和神秘的海洋生物以外,海底还藏着许多秘密——沉船、坠机、不可胜计的金银珠宝和历史遗迹。
以往对海底的探索方法多为整体打捞,许多证据难以保存。随着人类对海洋探索的深入,找寻一种不破坏海底遗址的完整性的新方法成为了科学家们关注的方向。
创新过程
斯坦福大学的机器人团队研发出一个名为 OceanOneK 的水下人机交互机器人。这种人形机器人能够通过远程控制的手段,以最接近真人潜水的方式完成水下1600米的探索工作,更好地实现了人机交互,也最大程度地保护了遗址的完整性。
OceanOneK水下机器人的部分身体结构与人类十分相似——有人类一样灵活的手臂和双眼。
OceanOneK还有八个多向推进器,位于更薄的人形上半部分,这也使得它能在水下更为灵便地活动。
OceanOneK 头上的两个眼睛分别配备了单独的摄像机,这样立体的视觉加上机器人的触觉和基于触觉的反馈系统,共同提供了惊人的逼真感觉,使得人类能够通过机器人,拥有在海底探索时的视觉和触觉。不仅如此,OceanOneK还能够与水中物体互动,因此,任何控制这个机器人的人都可以身临其境地体验到探索海底遗迹的感觉。
OceanOneK 的第一次深潜是在 2021 年 9 月开始的地中海巡游。在穿过沉没的意大利蒸汽船「Le Francesco Crispi」时,斯坦福大学的机器人专家 Oussama Khatib 通过机器人的眼睛和双手,看到并感受到了由粉色、锈橙色和绿色组成的千变万化的生命。
OceanOneK 到达这些深度的地方有两个目的:一是探索并向人们展示从前没有人去过的地方,二是证明人类的触觉、视觉和互动可以被带到这些远离人们直接操作的地方。
这项机器人的研究有望从根本上改变远程工作。机器人替身们会代替人类搜索和获取材料,建造基础设施,并执行灾难的预防和恢复操作——无论是在海洋里还是矿山深处、山顶上还是太空中。同时,OceanOneK 为了解过去提供了一个独特的机会,它能够在世界各地考察人类无法到达的深海中的失落城市、珊瑚礁,以及具有考古意义的沉船。
创新价值
这项OceanOneK机器人的研究不仅体现了触觉、水下机器人和人机交互方面的重大创新,还为海洋科学和水下工程活动带来了新的机遇,例如检查并维修船只以及包括桥墩和水下管道的基础建设。
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