由于海浪和洋流的干扰，在海洋表面进行标准操作变得非常危险
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海洋表面是一个具有挑战性的环境 ， 由于海浪和洋流的干扰 ， 标准操作变得极其不切实际和危险 。 此外 ， 海上基础设施通常位于受极端天气条件影响的环境中 ， 使得这些系统的运行和维护成本特别高且不安全 。 随着人类活动在海洋中向更不易接近和更脆弱的环境扩展 ， 最先进的水下机器人技术逐渐变得不适合应对程度的增加他们任务的复杂性 。 例如 ， 商用机器人不适合在水下结构附近进行现场测量 ， 甚至不适合在受到随机电流和波浪扰动时执行基本的操纵任务 。
然而 ， 应对这一挑战的技术答案是仍然有待发现 。 现有车辆不适合在低操作深度下操作 ， 其中波浪的影响非常突出以至于标准控制技术无法补偿波浪干扰 ， 以便自主系统安全地执行站点保持以进行检查或操作 。 类似的问题出现在靠近水下结构的车辆在小于2m/s的表面电流的影响下运行的情况 。 在恶劣的海上环境中 ， 机器人固有的结构灵活性将在实现与车辆运行的水下结构的安全物理交互方面发挥宝贵的作用 。
同时 ， 车身的合规性将减轻计算控制和推进器需要额外的负荷和功率以保持安全距离 。 这些策略代表了可行的解决方案的证据是 ， 在柔顺的肌腱驱动机械手上进行了大量工作 ， 这些机械手能够以最小的驱动执行稳健和牢固的抓握 ， 以及最近在先进粘附技术方面的工作 。 适用于潮湿和不规则表面的可逆粘合剂系统的性能正在显着提高 ， 并且随着300kPa量级的吸力变得可实现 ， 使用这些技术使软机器人能够在波浪撞击区域工作的机会海上平台成为现实 。
鱼类和头足类动物的游泳技能激发了许多现在在软机器人中遇到的高级功能能力 。 水下腿运动过程中的稳定性增强和由于附加质量变化导致的推力增强只是新型软无人水下航行器设计中的两个例子 。 由于新兴技术离岸资产可以自主、安全和密切监控 。 将软机器人用于工业应用的优势在于软机器人成本低且易于制造；他们可以导航到硬机器人难以解决的受限空间 。
软机器人由于其顺从的内在性质 ， 可以克服这种环境的困难 。 新一代海洋机器人也不免面临挑战 。 一些必须解决的重要问题是能源消耗、自主性、效率、传感能力、记忆和聚合物污染 。 无处不在的塑料污染、海洋酸化和化学污染已经严重影响了海洋野生动物和沿海社区 。 因此 ， 当务之急是规划海洋软机器人的未来 ， 尽量减少它们对海洋的影响 。
目前 ， 软机器人不满足在海洋环境最偏远地区进行数据采集的要求 。 不受束缚的水下软机器人很少见；那些没有系绳帮助的控制者的自主权只有几十米或更短 。 自治还包括电源 。 现有的船用设备可以在水下生活6个月到2年 ， 采样频率为 24/4 Hz ， 最高可达10500m 。 软机器人系统的能量消耗和效率在文献中没有得到广泛的研究 。
【由于海浪和洋流的干扰，在海洋表面进行标准操作变得非常危险】机器人面向任务的输出能量与总能量输入的?比率被称为机器人的效率 ， 它是一个关键所有机器的品质因数 。 软机器人的能量输入通常来自电池、加压气体或液体或化学品 ， 并由机器人转化为有用的功来驱动、移动、爬行、攀爬、抓握、捡起物体、跳跃或感知 。 因此 ， 能源效率是指导增强型软机器人系统设计和优化的重要指标 。 能源效率会影响执行器、能源、材料、结构特性和运动模式 ， 并最终证明使用软机电一体化系统而不是传统机器是合理的 。
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