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日本:潜艇机器人交换数据并无线接收电力

编译 2021-03-03 17:04 DDing 来源:AGV网

目的是让潜艇无人机无须脱颖而出即可检查所有渔业生产。

电力和无线数据

日本工程师能够通过海水无线传输能量和数据。这项技术将使潜艇,车辆和机器人能够传输数据并直接充入海中,而无需对这些水下车辆的设计进行重大改动,也不必将其从水中移出。开发的功率发送器/接收器非常简单、轻便,这意味着对车辆重量的影响最小。最终目标是促进水下无人机系统的开发,该系统可以由陆上或大型船只上的站点完全管理。但是该团队已经在制定另一个更近期的目标:制造在渔业中使用的无人机。

日本丰桥技术科学大学 (Universidade de Tecnologia de Toyohashi)的Masaya Tamura教授说:

“随着平均年龄的增长,从事日本渔业的人数逐年减少。其原因之一是大量的高强度体力劳动依靠人类的双手。为了改善这种状况,自动化技术正在不断发展。通过使用清洁水产养殖网络等的机器人。在未来,预计将开发机器人(水下无人机),将其安置在水中,以便对环境和水质进行管理。检查鱼的生长等,一切都可以通过机器人来进行管理。”

水下无人机(左上方),供电站(左下方)和无人驾驶飞机停在海底安装的供电站上,电池充电(右)

导电耦合

今天的最大问题是,无人机和水下车辆需要从水中移出,以便为其电池充电或读取其收集的数据。在无线电力传输领域,海水的行为就像电介质(绝缘体)一样,损耗极高,因此很难使用电容耦合和磁耦合技术。

然后,该团队需要开发一种新的高频导电耦合技术,该技术可以利用富含离子的海水的特性。在所有盐度条件下在实验室测试了该技术后,研究小组发现海水中的传输功率遵循典型的曲线,先下降后上升,然后停车。

Masaya Tamura教授说:

“然后,我们根据此理论设计了功率发送器/接收器的结构,在创建了原型并进行了测量之后,我们获得了在海水中以至少90%的效率进行功率传输的结果。改变电极表面上的化学物质(当大量提供能量时海水中会发生化学变化),我们施加了绝缘涂层。我们惊讶地发现,即使在这些条件下,效率也至少达到90%,”田村说。

数据传输反过来达到了90 Mbps的速度,但是该团队认为可以进行改善。整个设备仍未进行优化,重达270克,即使在小型科研无人机中也可以使用。

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