第五章 科學技術與海洋工程 海洋機器人
神奇而玄妙的大海,有時水光瀲灩、旖旎多姿,但轉瞬之間也可能濁浪排空,驚濤拍岸,肆虐的大海會嚴重威脅潛水人員的生命安全。此外,惡劣的海洋環境、複雜的海況也對潛水人員設下了重重險阻。所以人類十分盼望海洋機器人問世,期待著海洋機器人去攻占海底龍宮的每一個角落。現代科學的發展,已經使製造機器人的理想變成了現實。
世界上第一個設有通訊係鏈、能夠獨立工作的海底機器人“逆戟鯨”號是美國研製的。它有5台微型處理機,有著裝有5000張膠片的自動攝像機,有著非常完善的聲呐裝置聲脈衝發送器、頻閃器以及傳感器等設施。這架機器人重2.9噸。它不需要海麵工作人員“指導”其行動,但是如果遇到障礙物、攝像機失靈或電路中斷等情況發生時,它還得與海麵聯係,因此,這架機器人在水下工作時每隔10秒鍾就向工作船報告一次它的行蹤及工作狀態。這些報告都在工作船的示波器上顯示出來,工作船上的人員可隨時了解機器人工作的深度、方向、水溫及發動機工作狀況,必要時,工作船還可以發出控製指令,例如發動機、攝像機和錄音機的關閉、鎮重塊的釋放等。
這架機器人雖誕生不久,卻立下了赫赫戰功。它潛水達130多次,最深處到達海底5300米;曾在幾百平方英裏的太平洋洋底遨遊覽勝,拍下了那裏的全部海底地形圖;它也曾探察過意大利海岸附近的海底火山的概貌;連沉在9000英尺深處的一隻可口可樂罐頭盒子都沒有逃出它的火眼金睛。
捕魚機器人
1983年4月,日本研製出一種機器人,成功地用於海上捕撈金槍魚。這種“機器人漁民”是采用電腦控製的,它能在漁船上勝任漁民所承擔的各種繁重工作,如撒網、拉網以及分揀魚類等。實驗證明,它不僅可取代漁民繁重的體力勞動,而且工作效率高,作業時間長,對增加漁業產量極為有利。目前,日本不少漁船,已經使用這種“機器人漁民”進行海上捕魚。
現在,日本又出現了海洋氣象觀測機器人。海洋觀測機器人係統由海上浮標氣象觀測站和地麵無線電接收中心組成。它能夠在環境十分惡劣的大洋上全年實施無人化作業,並及時向地麵通報觀測和搜集到的氣象數據資料。機器人的浮筒部分為鋼質,直徑達10米。立於浮筒中央的塔杆高出海麵7米多,塔杆上裝有氣象觀測器。這種機器人可用測鏈、鋼纜和重達500多千克的鐵錨牢牢地係留在水深數千米的海洋上。它的電源由空氣濕電池和強堿蓄電池聯合提供。這種機器人每3小時自動通報一次觀測情況。觀測的主要項目有風向、風速、氣壓、氣溫、日照量、水溫(分水深3米、20米、50米三種)、含鹽量、流向、流速和波浪等。它先把觀測到的氣象和海況資料轉換為數字,而後通過無線電裝置自動播發出去。機器人發出的電波,由設在地麵的無線電接收中心接收,然後再輸入信息轉換係統通報給有關部門。
日本又在繼續研製一種根據指令可在海上自行移動的浮遊氣象觀測機器人,以便更加全麵地搜集海洋的各種氣象和海況資料。
海洋機器人是由海洋深潛器發展而來的。海洋深潛器到目前為止大致經曆了5個階段,其中前4個階段都是載人的。第五代深潛器是無人深港器,多數是係纜的,少數是無纜的,都由水麵工作母船來遙控。第五代深潛器實際上已經進入了海洋機器人階段。海洋機器人也分為纜控海洋機器大和無組遙控海洋機器人兩種類型。至於怎樣對海洋機器人更好地進行水下遙控,現在還有許多問題等待人們去研究。