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传统的全球地形数据集和经常用于研究海洋动力学的大气环流模型无法系统地解析这些特征 。 海洋学数据太少 ， 无法充分描述地形术语 ， 其定义需要在偏远和地形复杂的地区进行高分辨率流量测量 。 缺乏合适的海洋观测系统来调查底层的扩展区域海洋 ， 阻碍了完整的了解海洋动力学 。 现有的自主水下航行器无法在非常接近海底的地方执行远程操作 ， 因此突出了对适合在海底附近持续导航的颠覆性新技术的需求 。
在观察性自然科学中 ， 例如生物地球物理海洋学 ， 自主水下航行器常用于调查极地冰盖下方的区域 ， 以绘制海底的大型形态特征和探索深海热液喷口 。 其中一些作业必须在尽可能靠近海底的地方进行 。 当对水深的了解不足以让操作员对自主水下航行器进行编程以执行安全任务时 ， 或者盆地被强流冲刷 ， 或者勘测需要实时数据或物理样本 ， 自主水下航行器不适合 。 布里托等人报告了对自主水下航行器操作风险的分析 。
当需要物理样本或实时数据时 ， 探险者会求助于遥控水下航行器 ， 它是系留的 ， 不是自主的 ， 只能在非常有限的范围内操作 。 软机器人技术的发展代表了应对这些挑战的独特机会 ， 为导航、操纵、推进和传感提供了新的视角 。 软材料：不可压缩、耐压、柔顺和多功能可以减轻与传统机器人探索任务相关的风险 。 将传统的刚性机器人与软设备结合起来可以帮助水下现有技术在未知的海洋环境中完成危险任务 。
使用软材料构成或保护核心电子设备可以减少与未知底部或浮动特征发生碰撞的机会 ， 从而对水下任务造成致命的影响 。 相比之下 ， 放松安全措施以避免碰撞将能够在完全刚性机器人的行动地图之外的区域收集远程数据 。 然而 ， 在进行这项研究时 ， 研究人员并没有遇到能够在我们认为对工业可持续发展和海洋学探索至关重要的环境中执行复杂任务的完全软机器人 。
此外 ， 软材料固有的灵巧性赋予了仿生推进能力 ， 为软机器人可实现的新型导航技术铺平了道路 。 即使在亲的情况下推进力并不完全依赖于鱼类运动的细长体理论 ， 软鳍和膀胱可以帮助稳定机器人导航路线和深度 。 就使用过的软材料的组成而言 ， 最近的进展支持使用高度可生物降解的混合物 ， 这将减轻那些将丢失或更换的软部件对环境的影响 。
【现有的自主水下航行器，还无法在非常接近海底的地方执行远程操作】
在高深度 ， 精确操纵控制的不切实际让位于软夹具 ， 它可以更好地处理更多种类的待抓取物体和解释复杂形状的易碎样品 。 例如 ， 珊瑚礁是地球上最脆弱和最重要的生态系统之一 ， 是海洋酸化和变暖的代表 。 因此 ， 对珊瑚礁进行自主采样和监测对于保护珊瑚礁非常重要 。 在珊瑚群附近导航和处理珊瑚是极其复杂的任务 ， 其中软抓手和软外翻机器人提示了顺应机电系统的优势 。 虽然机器人原型正逐渐接近其生物原型 ， 但这些仍然大部分是实验室规模的实验 。
因此 ， 如果一方面有证据表明仿生软机器人不仅仅是一种学术活动 ， 而是在性能方面具有明显优势 ， 另一方面仍需要大力推动这些系统从原型到适合海上作业的实际车辆 。 使用在海洋深处漫游的软自主平台对深海环境进行高分辨率观测依赖于适合嵌入柔性结构的新型先进传感技术 。 近年来 ， 对可穿戴设备的兴趣促进了新型柔性传感器的发展 ， 仿生技术进一步推动了传感技术的研究 。
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