从石器时代到第二次世界大战:如何使用机器人研究历史文物


Djedi机器人在埃及和墨西哥探索金字塔

美国伍兹霍尔的海洋研究所透露了一个秘密,该秘密已经保存了三年。 事实证明,沉没的圣何塞帆船是所有水下探险家的圣杯,都是由机器人发现的。 研究人员使用了能够潜水超过6公里的潜水艇。 调查结果的细节也被披露:在大帆船上,发现了价值约170亿美元的黄金和宝石,这是一个令人震惊的消息,但我们都记得这不是机器人参加重大考古发现的第一例。

水下300年:他们如何搜寻和发现圣何塞


背景知识


塞缪尔·斯科特(Samuel Scott),《卡塔赫纳海军战役》(1708)。 描述了“圣何塞”爆炸的时刻

这艘六十炮的帆船在1708年6月进行了最后一次航行。 他从殖民地运送了一批珠宝首饰到西班牙国王:金,银和绿宝石。 当时,有一场争夺西班牙继承权的战争,战争需要金钱,因此每个欧洲国家都试图从其殖民地中挤出最大的资金。 “圣何塞”号在加勒比海遇到了敌军舰队(英国),遭到袭击并与珍贵的货物一起沉入海底。 这发生在卡塔赫纳市附近(当时,直到今天-哥伦比亚)。

研究成果

几个世纪以来,这艘船一直是传奇,也是海宝猎人最垂涎的奖杯。 由于保留了文件和证书,因此有关他的货物的详细信息和大概的洪水地点已为人所知。 但是直到20世纪末,技术才允许探测和升起大帆船。 此后,情况因政治问题而变得复杂:西班牙,哥伦比亚和私人搜查公司主张拥有珍宝的权利。

在1980年代,一家美国公司Glocca Mora及其承包商Sea Search Armada进行了搜索; 据他们说,他们找到了大帆船的“最后一个港口”。 但是此后,哥伦比亚政府决定对服务提供商的奖项进行审查,这引发了诉讼。 沉船的坐标被保密,但起重工作从未开始。

2015年,搜索进入了一个新阶段。 这次,来自哥伦比亚人类学和历史研究所的专家,来自哥伦比亚海军的专门船只以及国际海洋考古学家团队参加了这次会议。 这次,由于机器人参与了搜索,因此找到船只的速度更快。


雷木斯6000

机器人潜艇Remus 6000被淹没到6440 m的深度,它配备有传感器,摄像头和电动机,以及HiPAP水下声学定位和导航系统。 在表面上,设备通过无线电或Wi-Fi与操作员进行通信。 机器人可以进行深度自主操作,也可以在操作员的控制下进行工作。

Remus 6000是作为一项联合计划的一部分而开发的,该计划涉及海洋海洋局,海军研究办公室和伍德霍尔海洋研究所(WHOI)。 在搜寻大帆船期间,机器人在海床表面航行并拍照。 在照片中的其他物体中,科学家发现了带有海豚雕像的枪身,这是圣何塞的一大特色。

谁拥有圣何塞的宝藏仍未确定。 发现物的兴起日期也未知。 大帆船的坐标被保密,以防止其掠夺。

使用exoskafandra发现了2000年前死亡的人的尸体


背景知识

公元前一世纪 在爱琴海的安提凯希拉小岛旁边,这艘船坠毁了。 据推测,他正从罗得岛(Rhodes)岛上走到岩石上。 该船载有一批奢侈品:陶瓷器皿,金首饰,大理石和青铜雕像。 但是其董事会的主要价值是著名的Antikythera机制 。 这是当今已知的最复杂的古代机制,但其最终外观和目的尚未最终确定。


找到了Antikythera机制的一部分

最早的碎片是青铜齿轮,可追溯到1900年。 发送该机制的人留下了“指示”,即在青铜板上的描述。 当然,时间和海洋并不能避免发现,因此科学家们继续致力于文本的恢复和翻译。 现在,已经有关于Antikythera机制如何工作以及其完整设计的计算机模型的假设。 他的任务可能是预测月食和日食。 新发现可以证实或驳斥这一假设。

研究成果

从1900年至今,Antikythera附近的搜索分多个阶段进行。 著名的水下探险家雅克·伊夫·库斯托(Jacques-Yves Cousteau)参加了比赛。 但最重要的事件之一是从2012年到2015年。 那时,绘制了水下底部的3D地图,并得出了有关船舶尺寸和残骸位置的结论。 在许多方面,这要归功于Exosuit –一种带有外骨骼的水下太空服,研究人员于2014年使用了它。 它由Nuytco Research Ltd开发。 (加拿大北温哥华)。


潜水服潜水员

Antikythera的工作在50-60米的深度进行。 减压病威胁着潜水员。 但不适用于Exosuit的潜水员:西服平衡压力。 因此,它可以浸入150 m的深度并在那里停留数小时。 对于运动,它使用伺服系统,因为这套衣服的重量超过240公斤。 它是由铝制成的,胳膊和腿上有18个关节; 它的供气时间为50小时,并且通过光纤与地面上的团队进行通讯。 一套伺服套件的成本约为588,000美元。

尽管2014年的开挖季节由于天气不佳而短暂,但Exosuit帮助考古学家认识到了一件重要的事情:尽管发现结果已经占用了雅典的多个博物馆大厅,但著名船的大部分货物仍处于底部。 因此,搜寻工作以新的热情继续进行,在接下来的三年中,科学家发现了几件更有价值的文物:雕像的一部分,宝座的细节,矛,餐具碎片。 而且,最有价值的是团队成员之一的遗体。 它们保存完好,可以从其中分离出人类DNA。 现在,科学家们已经恢复了水手的外表,并正在准备出版材料。

机械“乌龟”准备探索海洋深处


背景知识


公元前241年 在西西里岛附近的爱加迪群岛上,发生了一场大规模的海战。 盖伊·路迪斯·卡图罗斯(Guy Lutius Catulus)的总领事的罗马舰队会见了伟大的汉农的迦太基舰队。 击沉了50辆迦太基船,捕获了70艘; 罗马方面也有损失。 如今,考古学家对这座古老的墓地十分感兴趣。 像第二艘一样,在波罗的海,据推测这里有数十艘船只的遗骸-从维京时代到第二次世界大战舰队。

研究成果

由于恶劣的环境,在这些地方很难在潜水考古学家的帮助下进行研究。 这种规模的挖掘需要大量资金。 为了解决该问题,Edgelab正在研究可控的水下机器人。 紧凑而便宜的车辆可以拍摄视频和照片,绘制三维地图。

Edgelab机器人用于深度和浅水区; 他们自己可以在水下选择一条安全的道路,然后返回基地。 现在,它们已用于海洋观测站和海洋动物的观测,但是Edgelab还与考古公司词库和历史海洋学学会合作。



机器人发现了金字塔的新秘密。


背景知识

Cheops金字塔是所有埃及金字塔中最大的金字塔,是“世界七大奇迹”中最古老的金字塔,而且,也是迄今为止唯一幸存下来的金字塔。 埃及法老的这个墓地建于公元前2850年-2680年。 例如,这意味着金字塔的年龄约为4,500年。 尽管对金字塔的研究是由不同的旅行者和科学家进行的(最早的科学描述是由希罗多德进行的),但这些结构中的所有房间和通道仍未开放。

研究成果

金字塔的通风管对人类来说太窄了,但它们可以通向敞开的通道和房间。 因此,机器人对基奥普斯墓进行了三遍检查。 在著名的埃及考古学家Zaki Hawass的带领下,他们帮助做出了有趣的发现。

该机器人的首次发射发生在1993年。 一位机械研究人员沿着金字塔南壁的一条狭窄隧道爬行,最后进入一间小房间,墙上有一扇石门。 门上有金属铰链,这在科学意义上引起了轰动-以前在金字塔中没有发现任何金属零件。 但是,门已关上,扎基·哈瓦斯(Zaki Hawass)还必须再等9年,才能出现更先进的机制。


发射金字塔漫游车

2002年,配备钻机和摄像头的Pyramid Rover机器人爬到石门上。 钻完钻后,很明显在它后面是另一个小房间,第二个是同一扇“门”。
最终,在2009年,一个名为Djedi的机器人启动了。 它在灵活的支架上配备了摄像头,测斜仪,超声波扫描仪和能够通过20x20毫米孔的微型甲虫机器人。 杰迪(Djedi)用轮子移动,并使用靠在墙壁上的软垫:沿着倾斜的轴移动更方便。 机器人一直走到其前身钻出的门,并展示了摄像头如何向后看:地板上涂了红色标记,在门的背面可见金属铰链。


机器人Djedi的3D模型

尚不可能穿透第二个“门”,但是Djedi的扫描仪显示它后面还有另一个房间。 尚不清楚所发现的隧道的作用是什么以及为什么它们被门挡住了。 假说中有一条通往法老灵魂之旅的管道或隧道。 同样,地板上的红色象形文字还没有被破译,尽管科学家们认为这些是建造者的笔记。



Djedi机器人还用于研究玛雅金字塔。

机器人在Pi鱼中的作用


背景知识



石器时代是人类生活中很长的时代:根据科学家的说法,它持续了大约250万年。 今天,习惯上将其分为旧石器时代(“古代石器时代”)和新石器时代(“新石器时代”)。 从金字塔时代到计算机时代,我们已经过了“仅”五千年了。 在这几百万年中,古代人用木材,骨头,贝壳,牛角和石头创造了大量工具,其中主要是石头。 今天,我们知道fl石和石灰石板岩被用作切削工具和武器,而工作工具则由玄武岩和砂岩制成。 但是要确定这一点,需要科学家付出艰辛的工作。

研究成果

纽约大学人类学系考古学家Radu Jovita研究石器时代的文物。 他说:“我的考古学领域面临的巨大问题是,我们对古代人如何使用这些被称为“工具”的石块只有一个粗略的了解。

为了反驳或证实他关于这些发现是砍刀,磨石还是刮刀的理论,拉杜·乔维塔(Radu Jovita)试图在身上发现微观磨损迹象。 然后将机器人连接到机箱。

紧凑的KUKA LBR iiwa机械手复制了发现的发现,并开始使用它,根据科学家的假设,古代人们是这样做的。 如果一段时间后磨损标记重合,则该假设被认为是正确的。



根据拉多夫·乔维特(Radov Jovit)的说法,当他还是一名学生时,他本人不得不花很多时间用手拿石头工具,然后将它们的磨损痕迹与真实的发现进行比较。 因此,他开始了独立的科学生涯,并与敏捷和敏捷机器人实验室(苏黎世)建立了合作关系,后者为他提供了KUKA机器人。 2016年,Iovita出版了《石器时代武器研究的多学科方法》一书,其中介绍了其方法和发现。 他还拥有超过15本有关古代人类工具和武器的出版物。

在robo-hunter.com上有关机器人技术的更多信息:

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412581/


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