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水下機械人自立深海采礦的運用

起源:鋒華電子  |  時光:2020-09-16  |  閱讀:91

640.webp.jpg一場關于深海命運的戰鬥正在醞釀當中。大片的海底富含金屬鎳、銅、钴、鋅,這些金屬是制作電動車電池、太陽能電池板和智妙手機的癥結。礦業公司曾經提議對陰郁的遼闊區域停止刮除和吸塵,爲金屬密集型技術供給供給。陸地迷信家和環保主義者否決如許的籌劃,他們正告說,軟弱的生態體系將遭遇偉大的、潛伏的永遠性損壞。

  Pietro Filardo是正在盡力尋覓配合點的技術開辟人員之一。該公司,Pliant Energy Systems,制作了一個看起來像黑色機械黃貂魚的器械。它柔嫩的波紋鳍片采取雙曲線幾何外形,以行進的海浪形活動,從而將滑板巨細的設備推入水中。在紐約布魯克林一個透風優越的海濱試驗室裏,Filardo的團隊正在開辟對象和算法,將機械人改革成一個配備有抓取裝配的主動裝配。他們的目的是在不損壞名貴棲息地的情形下,從海底開采出土豆巨細的多金屬結核礦床。“一方面,我們須要這些金屬來通電和脫碳。。另外壹方面,人們擔憂我們損壞深海生態體系。” Filardo將深海采礦描寫爲Pliant機械人的“殺手級運用”。這關於這家始創公司來講,多是一個有益可圖的用處。深海將被開采多深,在哪裏開采,終究取決于由168個成員國構成的International Seabed Authority(ISA)。估計10月,該政府間機構將經由過程一套被稱爲Mining Code的周全技術和情況尺度,爲私營公司進入大片海底攤平途徑。ISA曾經向大西洋、寧靖洋和印度洋海域的承包商發表了30個勘察允許證。一半以上的允許證用于勘察多金屬結核,重要是在夏威夷南部和墨西哥西部的Clarion-Clipperton區。自1970年月以來,研討人員曾經在重要的國度水域測試了卻核礦開采技術。現有的辦法包含用液壓吸泥機打掃海底,以泵送堆積物,過濾礦物,並將發生的泥漿傾倒在陸地或尾礦池中。在印度,國度陸地技術研討所正在建造一種“履帶式”運載對象,它有一個大鏟子,用來搜集、破碎摧毀和泵送結核礦到母船上。

  支撐采礦的人說,這類技術比風險的、盤剝性的陸上采礦辦法更無益于人類和情況。但是,陸地專家正告說,攪動沉澱物和轉移生涯在結核礦上的生物,能夠會損壞消耗數百萬年才發展起來的深海棲息地。“我常常議論的一件事是,‘假如我們弄壞了它,我們若何修複它?我們怎樣曉得我們弄壞了?’”深海生物學家、杜克大學尼古拉斯情況學院傳授Cindy Lee Van Dover說。她說,還須要更多的研討來懂得陸地生態體系的潛伏影響,陸地生態體系培養了漁業,接收了二氧化碳,並發生了地球上大部門的氧氣。還須要做大批的任務,將機械人改革成可以在海面下6000米處功課的金屬搜集器。

 Pliant的第一個原型稱爲Velox,可以在泅水池和淺海“沖浪區”的深處飛行,海浪將其沖入沙岸。在Velox外部,板載CPU將功率分派給履行器,這些履行器驅動柔性散熱片中的升沈活動。與螺旋槳推動器分歧,螺旋槳推動器應用疾速扭轉的葉片以高速挪動大批水流,而Pliant的海浪狀鳍片則以低速挪動大批水。Filardo說,經由過程應用水的大面積,機械人可使用絕對較少的電池輸出來停止疾速的操作,從而使設備可以運轉更長的時光。Filardo彌補說,這類設計還可以削減海底的堆積物,這在敏感的深海情況中具有潛伏的優勢。

  布魯克林公司正在與麻省理工學院協作開辟一種更大的下一代機械人C-Ray。這類高度靈活性的裝配會像水獺一樣扭動和翻騰。經由過程應用金屬探測器和拍照機硬件和盤算機算法的混雜,C-Ray能夠會被用于監督沖浪區,以防對資助這項研討籌劃的美國水師形成潛伏傷害。協作同伴的終究目的是安排經由過程“蜂巢式思想”停止通訊的“大批”自立C-Ray,這些運用法式也將用于開采多金屬結核。Pliant籌劃發射數百個裝備抓爪的機械人,這些機械人會在海底遨遊,這些籠子會漂浮在充斥氣體的提包上。

  意大利的一個自力項目也欲打造用于鏟除富含金屬的球體的新對象。SILVER2是一種六足機械人,經由過程重復頻仍地推進其腳部,無需借助攝像頭或激光,便可在陰郁而汙濁的海底四周探索。

 Marcello Calisti和他的同事們在7月的大部門時光裏都在乎大利的一個海邊試驗室裏,在淺水中測試了20千克重的原型。SILVER2配有柔嫩的彈性抓手,可以悄悄包裹物體,就像將它們托在手掌中一樣。研討人員應用相似螃蟹的機械人在海床上搜集塑料渣滓,並將碎屑寄存在中心搜集箱中。

  雖然SILVER2並不是用于深海采礦,但Calisti表現,假如他的團隊可以或許擴大該技術,他可以預感該範疇的潛伏市場。


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