自主水下航行器已成为探索海洋的多功能工具。但是它们可能会对环境造成破坏，或者在狭窄的空间中行驶时会遇到麻烦。
普渡大学的研究人员正在研究一种替代方案：静音操作的机动性强，低成本的水下滑翔机中国机械网okmao.com。滑翔机的组件和传感器还可以根据多种任务规格轻松更换或添加。
机械工程副教授Nina Mahmoudian表示：“我们的目标是在充满挑战的环境中持续操作移动机器人。“大多数水下机器人的电池寿命有限，并且必须在数小时后返回。对于长时间的操作，水下滑翔机在两次充电之间可以运行数周或数月，但可以从高风险地区部署机会中受益。”
水下滑翔机与其他海洋机器人不同，因为它没有螺旋桨或主动推进系统。它改变了自己的浮力，使其沉入并上升，并推动自身前进。尽管这种上下方法可以实现非常节能的车辆，但它仍然存在一些问题：车辆昂贵，速度慢且难以操纵，尤其是在浅水中。
Mahmoudian已开发出一种名为ROUGHIE（研究型动手研究水下滑翔机）的敏捷车辆。ROUGHIE的形状像鱼雷，长约四英尺，除了静止的后机翼外，没有其他向外推进或控制的表面。
从岸上或从船上部署时，ROUGHIE会将水泵入压载舱，以改变其浮力并提供初始滑行路径角度。为了控制俯仰，车辆的电池巧妙地向前和向后移动重量，作为其自身的控制机制。为了进行转向，整个内部组件套件都安装在可旋转的轨道上，从而精确控制车辆的侧倾。该设计是模块化的，适用于各种应用。
Mahmoudian说：“这是一种完全独特的方法。” “大多数水下滑翔机只能在深海中操作，在狭窄的空间内不灵活。ROUGHIE的转弯半径仅为10英尺，相比之下，其他滑翔机的转弯半径约为33英尺。”
ROUGHIE的机动性很强，因此Mahmoudian的团队已经在Purdue的Morgan J. Burke水上运动中心的潜水井中对其进行了测试。通过在水下安装红外摄像机的运动捕捉系统，它们可以跟踪车辆的运动并以毫米精度在三个维度上表征其操纵行为。
Mahmoudian说：“我们会提前用飞行模式对ROUGHIE进行编程，并自动执行这些模式。” “它可以进行标准的锯齿形上下运动，以直线运动，但也可以以圆形或S形运动，这将在海上巡逻时使用。事实上，它可以执行这些任务在游泳池狭窄的环境中，除了内部致动外，什么也没做，给人留下了深刻的印象。”
这种可操作性意味着ROUGHIE能够遵循复杂的路径，并且能够探索其他水下滑翔机无法探索的真实区域。
Mahmoudian说：“它可以在浅海和沿海地区作业，这对生物学或气候研究非常重要。” “而且由于它完全安静，因此不会像机动车辆那样干扰野生动植物或扰乱水流。”
ROUGHIE可以安装各种传感器，以收集对海洋学家至关重要的温度，压力和电导率数据。Mahmoudian的团队使用荧光计将ROUGHIE发送到小池塘和湖泊中，以测量藻类的繁殖。该团队还为车辆配备了紧凑型磁力计，能够检测沉船和水下弹药等异常情况。这项研究最近发表在《传感器》杂志上。
Mahmoudian和她的学生自2012年在密歇根理工大学开始该项目以来就一直在开发ROUGHIE。
Mahmoudian说：“我的学生从头开始设计和建造它，他们并行开发了控制和导航算法。” “以当前商用车的价格，我们可以将其中的10辆投入水中，一次监测数月的状况。我们相信，这辆车对任何当地社区都具有巨大的价值。”