{"id":3837,"date":"2026-08-26T12:01:48","date_gmt":"2026-08-26T12:01:48","guid":{"rendered":"https:\/\/gwits.pl\/?p=3837"},"modified":"2026-09-07T11:27:48","modified_gmt":"2026-09-07T11:27:48","slug":"1065545gwits20260706","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gwits.pl\/en\/1065545gwits20260706\/","title":{"rendered":"Humanoidalne roboty podwodne ESA-HAUV w obs\u0142udze technicznej budowli hydrotechnicznych \/ Humanoid underwater robots ESA-HAUV in the technical maintenance of hydraulic structures"},"content":{"rendered":"\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em><a href=\"https:\/\/orcid.org\/0000-0003-4742-2078\">Witold Paleczek <\/a><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" class=\"wp-image-2724\" style=\"width: 16px\" src=\"http:\/\/gwits.pl\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/ORCID.png\" alt=\"ORCID ID\"><sup>1*<\/sup> <\/em><\/p>\n\n\n\n<details class=\"wp-block-details is-layout-flow wp-block-details-is-layout-flow\"><summary>Afiliacja<\/summary>\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><sup>1<\/sup> Wydzia\u0142 Budownictwa, Politechnika Cz\u0119stochowska<br>* Kontakt \/ Correspondence: <a href=\"mailto:witold.paleczek@pcz.pl\">witold.paleczek@pcz.pl<\/a><\/p>\n<\/details>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><br>DOI: <strong>10.65545\/GWITS.2026.07.06<\/strong>, GWiTS 7\/2026, lipiec 2026<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/gwits.pl\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/1065545GWITS20260706.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Pobierz PDF<\/a> (Open Access)<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Streszczenie:<\/strong><br>Koncepcja humanoidalnych robot\u00f3w podwodnych ESA\u2011HAUV zak\u0142ada autonomiczne, d\u0142ugotrwale dzia\u0142aj\u0105ce jednostki zdolne do obs\u0142ugi technicznej budowli hydrotechnicznych w warunkach odci\u0119cia od nadzoru cz\u0142owieka. Systemy te \u0142\u0105cz\u0105 manipulacj\u0119 humanoida z hydrodynamiczn\u0105 mobilno\u015bci\u0105 oraz mechanizmy samokonserwacji, wzajemnej samonaprawy i pomocy, a tak\u017ce wytwarzanie narz\u0119dzi na wielomateria\u0142owych drukarkach 3D. Ich energetyczna samowystarczalno\u015b\u0107 umo\u017cliwia realizacj\u0119 zada\u0144 inspekcyjnych, serwisowych i interwencyjnych w \u015brodowisku wysokiego ryzyka przy sterowaniu zapewnianym przez AI.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em><strong>S\u0142owa kluczowe:<\/strong> robotyka podwodna, robot ESA-HAUV, fraktale Barnsleya, robot autonomiczny, robot humanoidalny<\/em><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Abstract:<br><\/strong>The concept of humanoid underwater robots ESA-HAUV assumes autonomous, long-operating units capable of performing technical maintenance of hydraulic structures in conditions where human supervision is unavailable. These systems combine humanoid manipulation with hydrodynamic mobility and incorporate mechanisms of self-maintenance, mutual self-repair and assistance, as well as the fabrication of tools using multimaterial 3D printers. Their energetic selfsufficiency enables inspection, servicing and intervention tasks in high-risk underwater environments under AI-based control.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em><strong>Keywords:<\/strong> underwater robotics, ESA-HAUV robot, Barnsley fractals, autonomous robot, humanoid robot, 3D printing in robotics<\/em><\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">1. Wst\u0119p<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Robotyka podwodna od wielu lat rozwija si\u0119 w trzech g\u0142\u00f3wnych kierunkach: ROV (Remotely Operated Vehicle) \u2013 pojazd\u00f3w zdalnie sterowanych, AUV (Autonomous Underwater Vehicle) \u2013 autonomicznych pojazd\u00f3w podwodnych oraz HAUV \u2013 (Hovering Autonomus Underwater Vehicle \/ Hybrid Aerial Underwater Vehicle): jednostek poruszaj\u0105cych si\u0119 pod wod\u0105 oraz robot\u00f3w lataj\u0105co-p\u0142ywaj\u0105cych przy czym autonomia polega na tym, \u017ce robot sam planuje tras\u0119 wok\u00f3\u0142 przeszkody, bez potrzeby ci\u0105g\u0142ego sterowania przez operatora, natomiast w odmianie hybrydowej: robot potrafi wystartowa\u0107 z l\u0105du, lecie\u0107 nad wod\u0119, zanurkowa\u0107 na g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 nawet kilkudziesi\u0119ciu metr\u00f3w, a nast\u0119pnie wynurzy\u0107 si\u0119 i ponownie odlecie\u0107. W obiektach hydrotechnicznych techniki sanitarnej \u2013 takich jak komory uj\u0119\u0107 wody, syfony, zbiorniki retencyjne czy tunele \u2013 potrzebne s\u0105 systemy: zdolne do precyzyjnej pracy w ograniczonej przestrzeni, autonomiczne energetycznie, zdolne do inspekcji i samoserwisowania, odporne na awarie, zw\u0142aszcza wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105ce w grupie.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Wymagania te sk\u0142aniaj\u0105 do wyodr\u0119bnienia nowej klasy robot\u00f3w: ESA\u2011HAUV (Energy\u2011Self\u2011Sufficient Humanoid Autonomous Underwater Vehicle), czyli energetycznie samowystarczalnych humanoidalnych autonomicznych robot\u00f3w podwodnych. Skalowalna architektura ESA\u2011HAUV umo\u017cliwia ich zastosowanie r\u00f3wnie\u017c w infrastrukturze wodno\u2011sanitarnej: w oczyszczalniach \u015bciek\u00f3w i kolektorach, gdzie nap\u0119d p\u0142etwowy zapewnia mobilno\u015b\u0107 w \u015brodowisku silnie zanieczyszczonym, mulistym, poro\u015bni\u0119tym ro\u015blinno\u015bci\u0105 i obci\u0105\u017conym biofilmem, w kt\u00f3rym nap\u0119dy \u015brubowe i wirniki odrzutowe ulegaj\u0105 zapychaniu, erozji oraz zak\u0142\u00f3ceniom pracy. W takich warunkach uk\u0142ady p\u0142etwowe uzyskuj\u0105 wyra\u017an\u0105 przewag\u0119 eksploatacyjn\u0105 oraz funkcjonaln\u0105 redundancj\u0119. Potrzeba takich system\u00f3w wynika z rosn\u0105cej z\u0142o\u017cono\u015bci i utrudnionego dost\u0119pu do obiekt\u00f3w hydrotechnicznych, kt\u00f3re wymagaj\u0105 kosztownych i ryzykownych wej\u015b\u0107 personelu, oraz z konieczno\u015bci ograniczenia zagro\u017ce\u0144 dla ludzi.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">2. Przegl\u0105d literatury przedmiotu<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">We wszelkich zastosowaniach maszyn konieczne jest zapewnienie skutecznych metod pozyskiwania energii elektrycznej do ich zasilania. Badania nad autonomicznymi systemami energetycznymi, materia\u0142ami funkcjonalnymi oraz technologiami pozyskiwania energii dla robot\u00f3w podwodnych koncentruj\u0105 si\u0119 wok\u00f3\u0142 nast\u0119puj\u0105cych kluczowych obszar\u00f3w: PV (Photovoltaics) \u2013 klasyczna fotowoltaika konwertuj\u0105ca \u015bwiat\u0142o na energi\u0119 elektryczn\u0105, stosowana g\u0142\u00f3wnie w warunkach p\u0142ytkowodnych lub przy o\u015bwietleniu sztucznym; PPV (Perovskite PV) \u2013 fotowoltaika perowskitowa o wysokiej sprawno\u015bci przy s\u0142abym \u015bwietle i niskiej masie modu\u0142\u00f3w; WPT (Wireless Power Transfer) \u2013 bezprzewodowy przesy\u0142 energii metodami magnetycznymi, radiowymi lub optycznymi, umo\u017cliwiaj\u0105cy \u0142adowanie bez kontaktu; HYD (Hydrokinetics) \u2013 pozyskiwanie energii z ruchu wody, pr\u0105d\u00f3w, falowania i turbulencji; TENG (Triboelectric Nanogenerators) \u2013 generatory wykorzystuj\u0105ce tarcie i kontakt materia\u0142\u00f3w do produkcji energii z przep\u0142yw\u00f3w i drga\u0144; PE (Piezoelectric Generators) \u2013 konwersja odkszta\u0142ce\u0144 mechanicznych na energi\u0119 elektryczn\u0105, szczeg\u00f3lnie efektywna przy drganiach i pracy nap\u0119du p\u0142etwowego; IND (Electromagnetic Induction) \u2013 wytwarzanie energii w zmiennych polach magnetycznych, tak\u017ce w uk\u0142adach wiruj\u0105cych; MS (Magnetostriction) \u2013 generacja energii dzi\u0119ki cyklicznym odkszta\u0142ceniom materia\u0142\u00f3w ferromagnetycznych w polu magnetycznym; PMAG (Piezomagnetism) \u2013 powstawanie polaryzacji magnetycznej pod wp\u0142ywem napr\u0119\u017ce\u0144, umo\u017cliwiaj\u0105ce konwersj\u0119 energii w \u015brodowiskach o zmiennym ci\u015bnieniu; TE (Thermoelectrics-Seebeck) \u2013 pozyskiwanie energii z naturalnych gradient\u00f3w temperatury w wodzie; SSE (Spin Seebeck Effect) \u2013 generacja sygna\u0142u elektrycznego w ferromagnetykach pod wp\u0142ywem gradientu temperatury; GAL (Galvanic Cells) \u2013 klasyczne ogniwa galwaniczne oparte na reakcjach elektrochemicznych; MFC (Microbial Fuel Cells) \u2013 bioogniwa mikrobiologiczne wykorzystuj\u0105ce metabolizm bakterii w wodach bogatych w materi\u0119 organiczn\u0105; EK (Electrokinetics-Zeta) \u2013 energia z przep\u0142ywu w mikrokana\u0142ach, powstaj\u0105ca wskutek przesuwania jon\u00f3w przy \u015bcianach kana\u0142u, zale\u017cna od pH, jonowo\u015bci, materia\u0142u, temperatury i rodzaju cieczy; IBV (Isotopic Betavoltaics) \u2013 d\u0142ugowieczne \u017ar\u00f3d\u0142a energii elektrycznej oparte na konwersji promieniowania beta w p\u00f3\u0142przewodniku. Obszary te stanowi\u0105 podstaw\u0119 projektowania system\u00f3w zdolnych do d\u0142ugotrwa\u0142ej pracy w \u015brodowisku wodnym, szczeg\u00f3lnie w zadaniach inspekcyjnych i serwisowych infrastruktury hydrotechnicznej oraz obiekt\u00f3w techniki sanitarnej. Coraz wi\u0119ksze znaczenie zyskuje hydrodynamika nap\u0119d\u00f3w inspirowanych biologi\u0105: w pracy z 2026 r. [24] przedstawiono analiz\u0119 zale\u017cno\u015bci mi\u0119dzy geometri\u0105 p\u0142etwy, charakterystyk\u0105 przep\u0142ywu a efektywno\u015bci\u0105 nap\u0119du w p\u0142ywaj\u0105cych robotach humanoidalnych pracuj\u0105cych w warunkach typowych dla obiekt\u00f3w hydrotechnicznych: nap\u0119d p\u0142etwowy wykazuje przewag\u0119 nad klasycznymi nap\u0119dami mechanicznymi, zw\u0142aszcza w \u015brodowiskach mulistych, zanieczyszczonych lub poro\u015bni\u0119tych ro\u015blinno\u015bci\u0105, gdzie \u015bruby i wirniki szybko ulegaj\u0105 zapychaniu lub uszkodzeniom. Poni\u017cej przedstawiono syntetyczny przegl\u0105d prac istotnych dla projektowania autonomicznych humanoidalnych robot\u00f3w p\u0142ywaj\u0105cych ESA\u2011HAUV, z uwzgl\u0119dnieniem wymaga\u0144 energetycznych, materia\u0142owych, hydrodynamicznych i \u015brodowiskowych istotnych dla budowli hydrotechnicznych.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Fotowoltaika i konwersja \u015bwiat\u0142a.<\/strong> Perowskitowe ogniwa s\u0142oneczne o strukturze ABX\u2083 (A \u2013 jon stabilizuj\u0105cy struktur\u0119, B \u2013 jon metalu, X \u2013 anion halogenkowy) charakteryzuj\u0105 si\u0119 wysok\u0105 sprawno\u015bci\u0105, nisk\u0105 mas\u0105 i zdolno\u015bci\u0105 pracy przy s\u0142abym o\u015bwietleniu; Correa\u2011Baena (2017) [10] omawia stabilno\u015b\u0107 perowskit\u00f3w, Sadouqi (2026) [25] modeluje ich wydajno\u015b\u0107 metodami ML (machine learning \u2013 uczenie maszynowe), a Cheng (2026) [9] analizuje warstwy transportu \u0142adunku. Kayes (2011) [18] przedstawia rekordowe sprawno\u015bci, a Aransiola (2026) [3] opisuje przej\u015bcie do modu\u0142\u00f3w u\u017cytkowych. Technologie te umo\u017cliwiaj\u0105 pozyskiwanie energii z o\u015bwietlenia sztucznego w obiektach hydrotechnicznych.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Piezoelektryka i odzysk energii z ruchu.<\/strong> Piezoelektryki to materia\u0142y, kt\u00f3re podczas ugi\u0119cia, \u015bciskania lub drga\u0144 generuj\u0105 kr\u00f3tki impuls elektryczny, dzi\u0119ki czemu mog\u0105 odzyskiwa\u0107 energi\u0119 z ruchu konstrukcji; Wang &amp; Song (2006) [36] wykazali, \u017ce nawet nanostruktury ZnO mog\u0105 pe\u0142ni\u0107 rol\u0119 mikrogenerator\u00f3w, a Dagdeviren (2014) [11] potwierdza mo\u017cliwo\u015b\u0107 konwersji powtarzalnych drga\u0144 na u\u017cyteczny pr\u0105d. W ESA\u2011HAUV piezoelektryki pozyskuj\u0105 energi\u0119 z oscylacji p\u0142etw, drga\u0144 hydrodynamicznych i mikroruch\u00f3w kad\u0142uba, generuj\u0105c impulsy elektryczne gromadzone w uk\u0142adach zasilania pok\u0142adowego.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Triboelektryka i kontakt z wod\u0105. <\/strong>Triboelektryka to zjawisko powstawania \u0142adunk\u00f3w podczas kontaktu i rozdzielania powierzchni w uk\u0142adach \u201esta\u0142e\u2013sta\u0142e\u201d oraz \u201esta\u0142e\u2013ciecz\u201d; w \u015brodowisku wodnym decyduj\u0105 procesy powierzchniowe, takie jak odrywanie filmu wodnego, zmiany napi\u0119cia powierzchniowego i transfer \u0142adunku na granicy faz. Wang (2013) [35] wykaza\u0142, \u017ce tribogeneratory mog\u0105 by\u0107 lekkimi i czu\u0142ymi \u017ar\u00f3d\u0142ami energii. Tirpude (2026) [33] wykorzysta\u0142 \u0142uski ryb jako naturalny materia\u0142 triboelektryczny, generuj\u0105cy \u0142adunek podczas zanurzenia i wynurzania. Mao (2026) [23], Hossain (2026) [17], Dey (2026) [13] i Tariq (2026) [31] opracowali wydajne nanokompozyty do pracy w wilgoci, a Fan (2012) [15] zaprezentowa\u0142 elastyczne tribogeneratory pozyskuj\u0105ce energi\u0119 z ruchu, drga\u0144 i odrywania filmu wodnego na powierzchni robot\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Termoelektryki i gradienty temperatur<\/strong>. Termoelektryki generuj\u0105 napi\u0119cie, gdy wzd\u0142u\u017c ich struktury wyst\u0119puje gradient temperatury, kt\u00f3ry wymusza rozdzia\u0142 \u0142adunku w materiale. Podstawy dzia\u0142ania opisali Snyder &amp; Toberer (2008) [29] oraz Bell (2008) [5], a nowsze prace Liu (2024) [21] i Gong (2024) [16] przedstawiaj\u0105 materia\u0142y wysokosprawne, m.in. CNT (carbon nanotubes \u2013 w\u0119glowe nanorurki) i SnSe (selenek cyny), dzia\u0142aj\u0105ce efektywnie nawet przy niewielkich gradientach. W ESA\u2011HAUV termoelektryki wykorzystuj\u0105 naturaln\u0105 r\u00f3\u017cnic\u0119 temperatur mi\u0119dzy ch\u0142odn\u0105 wod\u0105 a cieplejsz\u0105 elektronik\u0105, gdzie to w\u0142a\u015bnie gradient wzd\u0142u\u017c elementu termoelektrycznego umo\u017cliwia uporz\u0105dkowany przep\u0142yw \u0142adunku i generowanie energii elektrycznej.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Elektrochemia i magazynowanie energii.<\/strong> Elektrochemia opisuje przemian\u0119 energii chemicznej w elektryczn\u0105 poprzez przep\u0142yw jon\u00f3w mi\u0119dzy anod\u0105 i katod\u0105 w elektrolicie oraz elektron\u00f3w w obwodzie zewn\u0119trznym, co umo\u017cliwia kontrolowany transport \u0142adunku i magazynowanie energii w ogniwach. Fundamenty wsp\u00f3\u0142czesnej elektrochemii znajdujemy w pracach Bockris &amp; Reddy (1970) [7] oraz Zhang (1996) [41], a nowsze prace Tavano (2026) [32], Subhanjaneyulu (2026) [30] i Deswal (2026) [12] opisuj\u0105 elektrody w\u0119glowe i tlenkowe o wysokiej stabilno\u015bci cyklicznej, du\u017cej powierzchni aktywnej i korzystnej wymianie jonowej. Materia\u0142y te umo\u017cliwiaj\u0105 wysokosprawne, kompaktowe magazynowanie energii.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Bioogniwa i systemy bioelektrochemiczne. <\/strong>Bioogniwa wytwarzaj\u0105 energi\u0119 elektryczn\u0105 dzi\u0119ki temu, \u017ce mikroorganizmy lub enzymy rozk\u0142adaj\u0105 zwi\u0105zki organiczne, uwalniaj\u0105c elektrony i jony. Elektrony trafiaj\u0105 na anod\u0119, jony migruj\u0105 przez elektrolit do katody, a r\u00f3\u017cnica potencja\u0142\u00f3w mi\u0119dzy elektrodami generuje napi\u0119cie w obwodzie zewn\u0119trznym. Jest to uk\u0142ad elektrochemiczny, w kt\u00f3rym cz\u0119\u015b\u0107 biologiczna dostarcza substrat\u00f3w i inicjuje reakcje utleniania na anodzie, natomiast w\u0142a\u015bciwa konwersja energii chemicznej w elektryczn\u0105 zachodzi na elektrodach. Logan (2006) [22] opisa\u0142 MFC \u2013 microbial fuel cells: bioogniwa mikrobiologiczne, Zebda (2013) [40] \u2013 bioogniwa glukozowe, a Efrati (2016) [14] \u2013 foto\u2011bioelektrochemiczne konwersje energii. W systemach ESA\u2011HAUV bioogniwa mog\u0105 wykorzystywa\u0107 biofilm obecny w wodzie technicznej jako naturalne \u017ar\u00f3d\u0142o zwi\u0105zk\u00f3w organicznych i mikroorganizm\u00f3w, umo\u017cliwiaj\u0105c d\u0142ugotrwa\u0142e, niskomocowe pozyskiwanie energii bez dodatkowych zasob\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Hydrokinetyka i energia przep\u0142ywu.<\/strong> Hydrokinetyka obejmuje techniki pozyskiwania energii z lokalnej pr\u0119dko\u015bci przep\u0142ywu wody, niezale\u017cnie od r\u00f3\u017cnicy poziom\u00f3w czy ci\u015bnie\u0144, co odr\u00f3\u017cnia j\u0105 od klasycznej hydroenergetyki. Khan (2009) [19] i Bahaj (2011) [4] przedstawiaj\u0105 przegl\u0105d technologii konwersji energii przep\u0142ywu, od turbin po rozwi\u0105zania mikroskalowe. W ESA\u2011HAUV stosuje si\u0119 mikrohydrokinetyczne generatory pracuj\u0105ce przy niskich pr\u0119dko\u015bciach przep\u0142ywu (0,05\u20130,3 m\/s) i w ograniczonych przekrojach hydraulicznych, kt\u00f3rych zadaniem jest odzysk niewielkich ilo\u015bci energii z lokalnych ruch\u00f3w wody powstaj\u0105cych podczas pracy robota. Przep\u0142yw wprawia w ruch miniaturowe wirniki, membrany lub elastyczne p\u0142etwy, a mikrogeneratory magnetyczne lub piezoelektryczne przetwarzaj\u0105 ten ruch na energi\u0119 elektryczn\u0105 (\u00b5W\u2013mW), gromadzon\u0105 w uk\u0142adach buforowych i zasilaj\u0105c\u0105 sensory oraz modu\u0142y wybudzania. Istnieje teoretyczna mo\u017cliwo\u015b\u0107 zastosowania mikrogenerator\u00f3w ESA\u2011HAUV jako pasywnego \u017ar\u00f3d\u0142a energii w wybranych odcinkach kana\u0142\u00f3w, w kt\u00f3rych lokalne przep\u0142ywy s\u0105 stabilne, a poziom zanieczyszcze\u0144 nie powoduje trwa\u0142ego zablokowania element\u00f3w roboczych.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Bezprzewodowy przesy\u0142 energii (WPT) i betawoltaika izotopowa (IBV)<\/strong>. Brown (1984) [8] i Shinohara (2014) [28] opisuj\u0105 podstawy WPT radiowego, Sample (2011) [26] rezonans magnetyczny, a Anyapo (2020) [2] i Yang (2026) [39] zastosowania podwodne. Zheng (2024) [42] omawia laserowy przesy\u0142 energii. Agyekum (2025) [1] omawia technologie IBV (Isotopic Betavoltaics), wskazuj\u0105c, \u017ce betawoltaiczne \u017ar\u00f3d\u0142a energii o gabarytach por\u00f3wnywalnych ze wsp\u00f3\u0142czesnymi bateriami litowymi mog\u0105 generowa\u0107 stabilny pr\u0105d elektryczny przez dziesi\u0105tki lat, niezale\u017cnie od warunk\u00f3w \u015brodowiskowych (d\u0142ugowieczno\u015b\u0107 energetyczna). WPT (Wireless Power Transfer) obejmuje metody indukcyjne, rezonansowe, radiowe i laserowe, kt\u00f3re w odpowiednich warunkach \u015brodowiskowych mog\u0105 zapewnia\u0107 bezkontaktowe \u0142adowanie robot\u00f3w ESA\u2011HAUV na kr\u00f3tkich dystansach pod wod\u0105.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">3. Wprowadzenie do modelu komunikacji GNSS\u2013 akustyka w robotach ESA-HAUV<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">System sterowania ESA\u2011HAUV w obr\u0119bie obiekt\u00f3w hydrotechnicznych wykorzystuje hybrydow\u0105 komunikacj\u0119 GNSS\u2013akustyka (GNSS: Global Navigation Satellite System \u2013 globalny system nawigacji satelitarnej), zapewniaj\u0105c wymian\u0119 danych mi\u0119dzy robotem a infrastruktur\u0105 nadwodn\u0105 w warunkach ograniczonej widoczno\u015bci i zmiennych parametr\u00f3w \u015brodowiskowych. Boja GNSS pe\u0142ni funkcj\u0119 w\u0119z\u0142a synchronizacyjnego: odbiera sygna\u0142y satelitarne, generuje czas odniesienia i przekazuje pakiety steruj\u0105ce do infrastruktury podwodnej; boja GNSS stanowi element infrastruktury hydrotechnicznej, pracuj\u0105cy na powierzchni wody i po\u0142\u0105czony ze stacj\u0105 emiter\u00f3w akustycznych; robot ESA\u2011HAUV nie wypuszcza boi, lecz korzysta z jej sygna\u0142\u00f3w synchronizacyjnych i korekcyjnych. Stacjonarne emitery akustyczne przekszta\u0142caj\u0105 te pakiety w modulowane fale akustyczne dostosowane do propagacji w wodzie, umo\u017cliwiaj\u0105c komunikacj\u0119 w przestrzeniach zamkni\u0119tych, gdzie sygna\u0142y GNSS i \u0142\u0105czno\u015b\u0107 radiowa z zewn\u0105trz s\u0105 silnie t\u0142umione. Robot, wyposa\u017cony w hydrofony i uk\u0142ad dekodowania, odbiera sygna\u0142y steruj\u0105ce i synchronizacyjne, integruj\u0105c je z warstw\u0105 decyzyjn\u0105. Dob\u00f3r cz\u0119stotliwo\u015bci akustycznej zale\u017cy od geometrii obiektu, odleg\u0142o\u015bci propagacji oraz dopuszczalnych strat transmisyjnych. W kolejnym podrozdziale przedstawiono model uzasadniaj\u0105cy wyb\u00f3r pasma roboczego, natomiast w tabelach 1 i 2 zestawiono \u017ar\u00f3d\u0142a energii oraz wsp\u00f3\u0142czesne technologie generowania pr\u0105du elektrycznego.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size wp-block-paragraph\"><strong>Tabela 1. Charakterystyka \u017ar\u00f3de\u0142 energii stosowanych w autonomicznych robotach podwodnych typu ESA-HAUV (opracowanie w\u0142asne) <br>Table 1. Characteristics of energy sources used in ESA-HAUV autonomous underwater robots (own study)<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table has-small-font-size\"><table><tbody><tr><td><strong>\u0179r\u00f3d\u0142o energii<\/strong><\/td><td><strong>Typowa moc<\/strong><\/td><td><strong>Kiedy dzia\u0142a<\/strong><\/td><td><strong>Rola w ESA- HAUV<\/strong><\/td><td><strong>Opis<\/strong><\/td><\/tr><tr><td><strong>PV perowskitowe \u2013 Perovskite Photovoltaics<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>setki mW \u2192 waty<\/td><td>\u015bwiat\u0142o: sztuczne lub laserowe<\/td><td>g\u0142\u00f3wne \u017ar\u00f3d\u0142o<\/td><td>Wysokosprawne, lekkie ogniwa przy s\u0142abym o\u015bwietleniu.<\/td><\/tr><tr><td><strong>WPT (Wireless Power Transfer)<\/strong> <strong><\/strong>\u2013 laserowe, indukcyjne, rezonansowe, radiowe, ultrad\u017awi\u0119kowe, IR<strong><\/strong><\/td><td>waty \u2192 dziesi\u0105tki wat\u00f3w<\/td><td>dokowanie lub linia widzenia wi\u0105zki<\/td><td>szybkie \u0142adowanie<\/td><td>Bezprzewodowy przesy\u0142 energii: indukcyjny lub laserowy.<\/td><\/tr><tr><td><strong>HKG (HydroKinetic Generation) \u2013 Hydrokinetyka<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>dziesi\u0105tki mW \u2192 waty<\/td><td>przep\u0142yw wody<\/td><td>uzupe\u0142niaj\u0105ce<\/td><td>Energia z lokalnego przep\u0142ywu (mikroturbiny, elastyczne elementy).<\/td><\/tr><tr><td><strong>TENG (Triboelectric Nanogenerators) \u2013 Triboelektryki<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2192 mW<\/td><td>ruch wody \/ tarcie<\/td><td>uzupe\u0142niaj\u0105ce<\/td><td>\u0141adunek z kontaktu i rozdzielania powierzchni w wodzie.<\/td><\/tr><tr><td><strong>PEG (PiezoElectric Generators) \u2013 Piezoelektryki<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2192 mW<\/td><td>drgania \/ ruch robota<\/td><td>uzupe\u0142niaj\u0105ce, pasywne<\/td><td>Energia z odkszta\u0142ce\u0144 i drga\u0144 konstrukcji.<\/td><\/tr><tr><td><strong>MFC (Microbial Fuel Cells) \u2013 Bioogniwa<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2192 mW<\/td><td>biofilm \/ zwi\u0105zki organiczne<\/td><td>d\u0142ugotrwa\u0142e, niskomocowe<\/td><td>Energia z utleniania zwi\u0105zk\u00f3w organicznych przez mikroorganizmy.<\/td><\/tr><tr><td><strong>IBV (Isotopic Betavoltaics) \u2013 Izotopowe betawoltaiki<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2192 mW (stabilne dekady)<\/td><td>ci\u0105g\u0142a emisja \u03b2<\/td><td>rezerwowe, ultrad\u0142ugowieczne<\/td><td>Sta\u0142a energia z konwersji cz\u0105stek \u03b2 w p\u00f3\u0142przewodniku.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size wp-block-paragraph\"><strong>Tabela 2. Zestawienie \u0142\u0105czone 15 \u017ar\u00f3de\u0142 energii (moc\u2013masa\u2013 sprawno\u015b\u0107\u2013\u015brodowisko); opracowanie w\u0142asne<br>Table 2. Combined overview of 15 energy sources (power\u2013mass\u2013 efficiency\u2013operating environment); own study<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table has-small-font-size\"><table><tbody><tr><td><strong>\u0179r\u00f3d\u0142o<\/strong><strong><\/strong><\/td><td><strong>Moc typowa<\/strong><strong><\/strong><\/td><td><strong>Masa<\/strong><strong><\/strong><\/td><td><strong>Sprawno\u015b\u0107<\/strong><strong><\/strong><\/td><td><strong>\u015arodowisko pracy<\/strong><strong><\/strong><\/td><\/tr><tr><td><strong>PV \u2013 Photovoltaics (fotowoltaika klasyczna)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>mW \u2013 W<\/td><td>niska<\/td><td>10\u201325%<\/td><td>\u015bwiat\u0142o 450 nm, lasery<\/td><\/tr><tr><td><strong>PPV \u2013 Perovskite PV (fotowoltaika perowskitowa)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>mW \u2013 W<\/td><td>bardzo niska<\/td><td>15\u201330%<\/td><td>\u015bwiat\u0142o s\u0142abe, rozproszone<\/td><\/tr><tr><td><strong>WPT \u2013 Wireless Power Transfer (bezprzewodowy przesy\u0142 energii)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>W \u2013 10\u00d7W<\/td><td>\u015brednia<\/td><td>50\u201390%<\/td><td>dokowanie, linia \u201ewidzenia\u201d<\/td><\/tr><tr><td><strong>HYD \u2013 Hydrokinetics (hydrokinetyka)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>mW \u2013 W<\/td><td>\u015brednia<\/td><td>30\u201370%<\/td><td>przep\u0142yw wody, pr\u0105dy<\/td><\/tr><tr><td><strong>TENG \u2013 Triboelectric Nanogenerators (triboelektryki)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>bardzo niska<\/td><td>5\u201330%<\/td><td>tarcie, ruch wody<\/td><\/tr><tr><td><strong>PE \u2013 Piezoelectric Generators (generatory piezoelektryczne)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>bardzo niska<\/td><td>10\u201340%<\/td><td>drgania, turbulencje<\/td><\/tr><tr><td><strong>IND \u2013 Electromagnetic Induction (indukcja elektromagnetyczna)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>niska\u2013\u015brednia<\/td><td>20\u201380%<\/td><td>ruch, drgania, zmienne pola magnetyczne jako warunek indukcji<\/td><\/tr><tr><td><strong>MS \u2013 Magnetostriction (magnetostrykcja)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>niska<\/td><td>5\u201320%<\/td><td>drgania, zmienne pola magnetyczne jako warunek powstania drga\u0144 magnetostrykcyjnych<\/td><\/tr><tr><td><strong>PMAG \u2013 Piezomagnetism (piezomagnetyzm)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>niska<\/td><td>5\u201315%<\/td><td>drgania, kompozyty magnetyczne<\/td><\/tr><tr><td><strong>TE \u2013 Thermoelectrics (Seebeck) (termoelektryki)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>niska<\/td><td>3\u20138%<\/td><td>gradienty temperatury wzd\u0142u\u017c materia\u0142u<\/td><\/tr><tr><td><strong>SSE \u2013 Spin Seebeck Effect (efekt spinowo\u2011Seebecka)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>nW \u2013 \u00b5W<\/td><td>bardzo niska<\/td><td>&lt;1%<\/td><td>nanostruktury, gradienty termiczne<\/td><\/tr><tr><td><strong>GAL \u2013 Galvanic Cells (ogniwa galwaniczne)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>mW \u2013 W<\/td><td>\u015brednia<\/td><td>80\u201395%<\/td><td>szeroki zakres \u015brodowisk<\/td><\/tr><tr><td><strong>MFC \u2013 Microbial Fuel Cells (bioogniwa mikrobiologiczne)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>\u015brednia<\/td><td>10\u201360%<\/td><td>mu\u0142, osady, biofilmy<\/td><\/tr><tr><td><strong>EK \u2013 Electrokinetics (Zeta) (elektrokinetyka \u2013 potencja\u0142 zeta)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>bardzo niska<\/td><td>20\u201350%<\/td><td>przep\u0142yw wody, mikrokana\u0142y<\/td><\/tr><tr><td><strong>IBV \u2013 Isotopic Betavoltaics (betawoltaika izotopowa)<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>\u00b5W \u2013 mW<\/td><td>niska<\/td><td>5\u201320%<\/td><td>wsz\u0119dzie, 24\/7, dekady<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">4. Pasma niskiej absorpcji promieniowania w wodzie<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Woda, mimo swojej optycznej przezroczysto\u015bci, jest jednym z najsilniejszych naturalnych absorber\u00f3w energii elektromagnetycznej. W kontek\u015bcie przesy\u0142u energii do odbiornik\u00f3w stanowi to istotne ograniczenie: wi\u0119kszo\u015b\u0107 d\u0142ugo\u015bci fal \u2013 od promieniowania rentgenowskiego po dalek\u0105 podczerwie\u0144 \u2013 jest w wodzie t\u0142umiona o wiele rz\u0119d\u00f3w wielko\u015bci silniej ni\u017c w powietrzu. Jedynie w\u0105skie pasmowe obszary podwy\u017cszonej transmisji, takie jak pasmo niebiesko\u2011zielone (~450 nm) oraz bliska podczerwie\u0144 (~808 nm), umo\u017cliwiaj\u0105 efektywny przesy\u0142 sygna\u0142u lub mocy w \u015brodowisku wodnym (do oko\u0142o 50 m w wodzie czystej). Ta sama w\u0142a\u015bciwo\u015b\u0107, kt\u00f3ra ogranicza technologie optyczne, pe\u0142ni jednak kluczow\u0105 funkcj\u0119 ochronn\u0105: wysoka absorpcja H\u2082O sprawia, \u017ce woda skutecznie poch\u0142ania promieniowanie wysokoenergetyczne \u2013 kosmiczne, gamma i rentgenowskie \u2013 redukuj\u0105c jego intensywno\u015b\u0107 ju\u017c w pierwszych centymetrach g\u0142\u0119boko\u015bci. Dzi\u0119ki temu woda stanowi naturaln\u0105 barier\u0119 radiacyjn\u0105, od miliard\u00f3w lat chroni\u0105c biosfer\u0119 przed destrukcyjn\u0105 energi\u0105 docieraj\u0105c\u0105 z przestrzeni kosmicznej. W \u015brodowisku wodnym wi\u0119kszo\u015b\u0107 metod bezprzewodowego przesy\u0142u energii dzia\u0142a wy\u0142\u0105cznie na bardzo kr\u00f3tkich dystansach, praktycznie kontaktowych. Indukcja magnetyczna i rezonans wymagaj\u0105 bliskiego sprz\u0119\u017cenia cewek, kt\u00f3re w wodzie zanika ju\u017c po kilku centymetrach. Podobnie ultrad\u017awi\u0119kowe WPT oraz promieniowanie IR (Infrared \u2013 podczerwie\u0144) i UV (Ultraviolet \u2013 nadfiolet) s\u0105 t\u0142umione o wiele rz\u0119d\u00f3w wielko\u015bci silniej ni\u017c w powietrzu, co ogranicza ich zasi\u0119g do strefy \u201edotyku\u201d. W praktyce jedynymi niekontaktowymi metodami pozostaj\u0105 trzy pasma transmisyjne w wodzie: pasmo niebiesko\u2011zielone (~450 nm), bliska podczerwie\u0144 (808 nm) oraz ekstremalnie d\u0142ugie fale radiowe (VLF\/LF: VLF \u2013 Very Low Frequency: 3\u201330 kHz; LF \u2013 Low Frequency: 30\u2013300 kHz). W celu uporz\u0105dkowania i jednoznacznego przedstawienia r\u00f3\u017cnic pomi\u0119dzy poszczeg\u00f3lnymi klasami robot\u00f3w podwodnych zastosowano tr\u00f3jstopniow\u0105 struktur\u0119 por\u00f3wnawcz\u0105. Tabela 3 obejmuje cechy konstrukcyjne, okre\u015blaj\u0105ce fizyczn\u0105 budow\u0119 i mo\u017cliwo\u015bci ruchowe robot\u00f3w. Tabela 4 prezentuje cechy funkcjonalne, zwi\u0105zane z energetyk\u0105, poziomem autonomii oraz zakresem zastosowa\u0144 operacyjnych. Tabela 5 zestawia cechy systemowe, opisuj\u0105ce spos\u00f3b realizacji misji, czas dzia\u0142ania, interakcj\u0119 z cz\u0142owiekiem oraz poziom organizacji systemowej. Razem tworz\u0105 one sp\u00f3jny obraz ewolucji technologicznej \u2013 od klasycznych ROV po energetycznie samowystarczalne jednostki ESA\u2011HAUV.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size wp-block-paragraph\"><strong>Tabela 3. Cechy konstrukcyjne robot\u00f3w podwodnych danej klasy; opracowanie w\u0142asne<br>Table 3. Structural Characteristics of Underwater Robots by Class; own study<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table has-small-font-size\"><table><tbody><tr><td><strong>Klasa robota<\/strong><\/td><td><strong>Charakterystyka<\/strong><\/td><td><strong>Mobilno\u015b\u0107<\/strong><\/td><td><strong>Manipulacja<\/strong><\/td><\/tr><tr><td><strong>ROV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Zdalnie sterowany<\/td><td>Nap\u0119d \u015brubowy<\/td><td>Ramiona opcjonalnie \/ kamera<\/td><\/tr><tr><td><strong>AUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Autonomiczny<\/td><td>Nap\u0119d \u015brubowy, p\u0119dnik strumieniowy<\/td><td>Chwytak \/ kamera<\/td><\/tr><tr><td><strong>HAUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Autonomiczny<\/td><td>Nap\u0119d hybrydowy; zasilanie: indukcyjne i PV<\/td><td>Manipulator \/ kamera<\/td><\/tr><tr><td><strong>ESA\u2011HAUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Samowystarczalny humanoidalny; praca zw\u0142aszcza w grupie<\/td><td>Nap\u0119d p\u0142etwowy; zasilanie \u0142\u0105czne: PV, WPT, HKG, TENG, PEG, MFC, IBV, MS, PMAG, TE, SSE, GAL, EK<\/td><td>Manipulatory humanoidalne: du\u017ca liczba stopni swobody; czujniki si\u0142y i momentu; precyzyjna kontrola chwytu; obs\u0142uga narz\u0119dzi podwodnych; autonomiczne procedury serwisowe AI<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size wp-block-paragraph\"><strong>Tabela 4. Cechy funkcjonalne zale\u017cne od klasy robota podwodnego; opracowanie w\u0142asne<br>Table 4. Functional Characteristics Dependent on the Class of Underwater Robot; own study<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table has-small-font-size\"><table><tbody><tr><td><strong>Klasa robota<\/strong><\/td><td><strong>Energetyka<\/strong><\/td><td><strong>Autonomia<\/strong><\/td><td><strong>Zastosowanie operacyjne<\/strong><\/td><\/tr><tr><td><strong>ROV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>kabel<\/td><td>niska<\/td><td>inspekcje punktowe, prace pod nadzorem operatora<\/td><\/tr><tr><td><strong>AUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>bateria<\/td><td>\u015brednia<\/td><td>mapowanie, pomiary, misje liniowe bez manipulacji<\/td><\/tr><tr><td><strong>HAUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>bateria + indukcja + PV<\/td><td>\u015brednia<\/td><td>inspekcje, proste manipulacje<\/td><\/tr><tr><td><strong>ESA\u2011HAUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>hybrydowy system: PV, WPT, HKG, TENG, PEG, MFC, IBV, MS, PMAG, TE, SSE, GAL, EK<\/td><td>bardzo wysoka<\/td><td>d\u0142ugotrwa\u0142e misje autonomiczne, naprawy, ratowanie innych robot\u00f3w<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-small-font-size wp-block-paragraph\"><strong>Tabela 5. Cechy systemowe robot\u00f3w podwodnych; opracowanie w\u0142asne<br>Table 5. System-Level Characteristics of Underwater Robots; own study<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table has-small-font-size\"><table><tbody><tr><td><strong>Klasa robota<\/strong><\/td><td><strong>Tryb misji<\/strong><\/td><td><strong>Czas dzia\u0142ania<\/strong><\/td><td><strong>Interakcja z cz\u0142owiekiem<\/strong><\/td><td><strong>Poziom organizacji systemowej<\/strong><\/td><\/tr><tr><td><strong>ROV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Misje punktowe, w czasie rzeczywistym<\/td><td>Minuty\u2013godziny<\/td><td>Wysoka \u2013 operator steruje<\/td><td>Brak organizacji systemowej<\/td><\/tr><tr><td><strong>AUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Misje liniowe, zaprogramowane<\/td><td>Godziny<\/td><td>Podstawowa \u2013 konfiguracja<\/td><td>Jednostka oprogramowana<\/td><\/tr><tr><td><strong>HAUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Misje zaprogramowane<\/td><td>Godziny<\/td><td>Wysoka \u2013 nadz\u00f3r okresowy<\/td><td>Jednostka cz\u0119\u015bciowo autonomiczna<\/td><\/tr><tr><td><strong>ESA\u2011HAUV<\/strong><strong><\/strong><\/td><td>Misje d\u0142ugotrwa\u0142e, kolektywne<\/td><td>Dni\u2013tygodnie<\/td><td>Minimalna \u2013 interwencja awaryjna<\/td><td>Kolektyw z zachowaniami emergentnymi: AI<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">5. Model matematyczny strat transmisyjnych i dob\u00f3r pasma akustycznego dla systemu sterowania robotami typu ESA-HAUV<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sterowanie robotem systemu ESA\u2011HAUV w obiektach hydrotechnicznych opiera si\u0119 na dw\u00f3ch komplementarnych kana\u0142ach komunikacyjnych:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Kana\u0142 satelitarny \u2013 boje GNSS<\/strong>. Boja GNSS jest powierzchniow\u0105, wyporn\u0105 platform\u0105 pomiarow\u0105 wyposa\u017con\u0105 w odbiornik GNSS oraz modu\u0142 komunikacyjny, po\u0142\u0105czon\u0105 przewodem energetyczno\u2011komunikacyjnym ze stacj\u0105 emiter\u00f3w akustycznych. Pe\u0142ni funkcj\u0119 stacjonarnego punktu referencyjnego i nadrz\u0119dnego w\u0119z\u0142a synchronizacji, dostarczaj\u0105c sygna\u0142 czasu oraz korekcje GNSS do infrastruktury akustycznej. W konfiguracji minimalnej stosuje si\u0119 dwie boje GNSS, co umo\u017cliwia wyznaczenie kierunku odniesienia i transformacj\u0119 lokalnego uk\u0142adu akustycznego do globalnego uk\u0142adu GNSS. Robot ESA\u2011HAUV mo\u017ce posiada\u0107 odbiornik GNSS (rover), lecz sygna\u0142 satelitarny jest dost\u0119pny wy\u0142\u0105cznie na powierzchni; pod wod\u0105 jedynym odniesieniem pozostaje uk\u0142ad boi GNSS oraz emitery akustyczne.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Kana\u0142 lokalny \u2013 infrastruktura akustyczna.<\/strong> Lokalna infrastruktura akustyczna obejmuje stacjonarne emitery akustyczne (\u201epodwodne g\u0142o\u015bniki\u201d) rozmieszczone na \u015bcianach i elementach konstrukcyjnych obiektu hydrotechnicznego. Emitery te pe\u0142ni\u0105 funkcj\u0119 podwodnych radiolatarni, zapewniaj\u0105c stabiln\u0105 komunikacj\u0119 i pozycjonowanie w \u015brodowisku, w kt\u00f3rym fale radiowe nie mog\u0105 by\u0107 stosowane.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Aby zapewni\u0107 stabiln\u0105 komunikacj\u0119, konieczne jest okre\u015blenie maksymalnej cz\u0119stotliwo\u015bci sygna\u0142u akustycznego, kt\u00f3ra mo\u017ce by\u0107 stosowana przy danej odleg\u0142o\u015bci propagacji w podwodnych emiterach akustycznych. W tym celu wykorzystuje si\u0119 uproszczony model strat transmisyjnych [42\u201344]:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-math\"><math display=\"block\"><semantics><mrow><mi>T<\/mi><mi>L<\/mi><mo form=\"prefix\" stretchy=\"false\">(<\/mo><mi>f<\/mi><mo separator=\"true\">,<\/mo><mi>R<\/mi><mo form=\"postfix\" stretchy=\"false\">)<\/mo><mo>=<\/mo><mn>20<\/mn><mo>\u22c5<\/mo><mi>l<\/mi><mi>o<\/mi><msub><mi>g<\/mi><mn>10<\/mn><\/msub><mi>R<\/mi><mo>+<\/mo><mi>\u03b1<\/mi><mo form=\"prefix\" stretchy=\"false\">(<\/mo><mi>f<\/mi><mo form=\"postfix\" stretchy=\"false\">)<\/mo><mi>R<\/mi><mspace width=\"1em\"><\/mspace><mo form=\"prefix\" stretchy=\"false\">(<\/mo><mn>1<\/mn><mo form=\"postfix\" stretchy=\"false\">)<\/mo><\/mrow><annotation encoding=\"application\/x-tex\">TL(f, R) = 20 \\sdot log_{10} R + \u03b1(f) R \\quad (1)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">gdzie:<br>R \u2013 odleg\u0142o\u015b\u0107 propagacji sygna\u0142u, m <br>f \u2013 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 sygna\u0142u, kHz<br>TL \u2013 strata transmisyjna (Transmission Loss), dB<br>\u03b1(f) \u2013 wsp\u00f3\u0142czynnik t\u0142umienia absorpcyjnego, dB\/m<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">W wodzie technicznej, dla cz\u0119stotliwo\u015bci rz\u0119du kilku-kilkuset kHz, stosuje si\u0119 liniow\u0105 aproksymacj\u0119:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-math\"><math display=\"block\"><semantics><mrow><mi>\u03b1<\/mi><mo form=\"prefix\" stretchy=\"false\">(<\/mo><mi>f<\/mi><mo form=\"postfix\" stretchy=\"false\">)<\/mo><mo>\u2248<\/mo><mi>k<\/mi><mo>\u22c5<\/mo><mi>f<\/mi><mspace width=\"1em\"><\/mspace><mo form=\"prefix\" stretchy=\"false\">(<\/mo><mn>1<\/mn><mo form=\"postfix\" stretchy=\"false\">)<\/mo><\/mrow><annotation encoding=\"application\/x-tex\">\u03b1(f) \u2248 k \\sdot f \\quad (1)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">gdzie: k \u2013 zale\u017cy od jako\u015bci wody (typowo k = 0,001 \u00f7 0,003 dB\/m\u2219kHz <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Po podstawieniu otrzymujemy:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-math\"><math display=\"block\"><semantics><mrow><mi>T<\/mi><mi>L<\/mi><mo form=\"prefix\" stretchy=\"false\">(<\/mo><mi>f<\/mi><mo separator=\"true\">,<\/mo><mi>R<\/mi><mo form=\"postfix\" stretchy=\"false\">)<\/mo><mo>=<\/mo><mn>20<\/mn><mo>\u22c5<\/mo><mi>l<\/mi><mi>o<\/mi><msub><mi>g<\/mi><mn>10<\/mn><\/msub><mi>R<\/mi><mo>+<\/mo><mi>k<\/mi><mo>\u22c5<\/mo><mi>f<\/mi><mo>\u22c5<\/mo><mi>R<\/mi><mspace width=\"1em\"><\/mspace><mo form=\"prefix\" stretchy=\"false\">(<\/mo><mn>3<\/mn><mo form=\"postfix\" stretchy=\"false\">)<\/mo><\/mrow><annotation encoding=\"application\/x-tex\">TL(f, R) = 20 \\sdot log_{10} R + k \\sdot f \\sdot R\t\\quad (3)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bilans energetyczny \u0142\u0105cza akustycznego mo\u017cna oszacowa\u0107 nast\u0119puj\u0105co: przyjmujemy poziom nadawczy P<sub>xt<\/sub> [dB re 1 \u03bcPa] oraz minimalny poziom odbioru P<sub>min<\/sub> [dB re 1 \u03bcPa], gdzie notacja \u201ere 1 \u03bcPa\u201d oznacza odniesienie do ci\u015bnienia akustycznego 1 mikroPaskala \u2013 standardowej jednostki referencyjnej w akustyce podwodnej. Maksymalna dopuszczalna strata transmisyjna: TL<sub>max<\/sub> = P<sub>tx<\/sub> &#8211; P<sub>min<\/sub> natomiast warunek u\u017cyteczno\u015bci pasma TL(f, R) \u2264 TL<sub>max<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Jako przyk\u0142ad liczbowy dla odleg\u0142o\u015bci 30 m mo\u017cemy przyj\u0105\u0107 nast\u0119puj\u0105ce za\u0142o\u017cenia: R = 30 m; P<sub>tx<\/sub> = 180 dB re 1 \u03bcPa, P<sub>min<\/sub> = 120 dB re 1 \u03bcPa, TL<sub>max<\/sub> = 0,002 dB\/m\u2219kHz. W\u00f3wczas: 20log<sub>10<\/sub> = 60 dB, k 30 = 29,54 dB, natomiast<br>z warunku: 29,54 + 0,002\u2219f\u221930 \u2264 60 otrzymujemy fmax Z kolei dla odleg\u0142o\u015bci 100 m otrzymujemy: 20log<sub>10 <\/sub>\u2248 508 kHz. 100 = 40 dB, przy warunku: 40 + 0,002\u2219f\u2219100 \u2264 60 otrzymujemy f<sub>max<\/sub> \u2248 100 kHz.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Z powy\u017cszych oblicze\u0144 mo\u017cna wyci\u0105gn\u0105\u0107 nast\u0119puj\u0105ce wnioski: przy trzykrotnym zwi\u0119kszeniu odleg\u0142o\u015bci (z 30 m do 100 m) g\u00f3rna granica u\u017cytecznego pasma spada oko\u0142o pi\u0119ciokrotnie.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">6. Mechanizm powrotu robota przy braku zasi\u0119gu nawigacyjnego<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nawigacja inercyjna INS (Inertial Navigation System \u2013 system nawigacji inercyjnej) umo\u017cliwia robotowi autonomiczn\u0105 prac\u0119 poza zasi\u0119giem emiter\u00f3w akustycznych, poniewa\u017c nie wymaga sygna\u0142\u00f3w zewn\u0119trznych, nie korzysta z GNSS i dzia\u0142a w pe\u0142nej ciszy elektromagnetycznej. INS opiera si\u0119 wy\u0142\u0105cznie na pomiarach akcelerometr\u00f3w, \u017cyroskop\u00f3w oraz jednostki IMU (Inertial Measurement Unit \u2013 inercyjna jednostka pomiarowa). INS integruje przyspieszenia do pr\u0119dko\u015bci, a pr\u0119dko\u015b\u0107 do pozycji, co pozwala robotowi kontynuowa\u0107 misj\u0119 nawet w ca\u0142kowitym braku \u0142\u0105czno\u015bci. Z czasem pojawia si\u0119 jednak narastaj\u0105cy dryf b\u0142\u0119du, kt\u00f3ry wymaga okresowej korekcji.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Aby zapobiec utracie pozycji absolutnej, robot ESA\u2011HAUV stosuje mechanizm autonomicznego powrotu do zasi\u0119gu nawigacyjnego, oparty na trzech zasadach:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Detekcja zaniku sygna\u0142u<\/strong> \u2013 robot monitoruje poziom odbieranych sygna\u0142\u00f3w akustycznych, analizuj\u0105c RSSI (Received Signal Strength Indicator \u2013 wska\u017anik mocy sygna\u0142u odebranego) oraz SNR (Signal\u2011to\u2011Noise Ratio \u2013 stosunek sygna\u0142u do szumu). Gdy warto\u015bci te spadaj\u0105 poni\u017cej progu operacyjnego, system prze\u0142\u0105cza si\u0119 w tryb powrotu. <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Powr\u00f3t po trajektorii INS<\/strong> \u2013 robot wykorzystuje ostatni\u0105 poprawn\u0105 pozycj\u0119 akustyczn\u0105 oraz wektor ruchu wyznaczony przez INS, aby obliczy\u0107 kierunek powrotu do obszaru, w kt\u00f3rym sygna\u0142y by\u0142y stabilne. <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Reakwizycja sygna\u0142u<\/strong> \u2013 po wej\u015bciu w stref\u0119 zasi\u0119gu robot automatycznie przeprowadza synchronizacj\u0119 z emiterami akustycznymi, koryguje dryf INS i wraca do trybu normalnej pracy. Mechanizm ten zapewnia, \u017ce robot nie oddali si\u0119 na tyle, aby utraci\u0107 mo\u017cliwo\u015b\u0107 rekonstrukcji pozycji absolutnej, a jednocze\u015bnie mo\u017ce bezpiecznie operowa\u0107 w obszarach o z\u0142o\u017conej geometrii, gdzie sygna\u0142y akustyczne ulegaj\u0105 chwilowym zanikom. Aby ograniczy\u0107 narastaj\u0105cy dryf INS, robot mo\u017ce wykorzystywa\u0107 dopplerowski log pr\u0119dko\u015bci (DVL, Doppler Velocity Log), kt\u00f3ry mierzy pr\u0119dko\u015b\u0107 wzgl\u0119dem dna na podstawie przesuni\u0119cia dopplerowskiego odbitych sygna\u0142\u00f3w akustycznych. Integracja danych DVL z INS pozwala na bie\u017c\u0105c\u0105 korekcj\u0119 trajektorii i stabilizacj\u0119 pozycji w warunkach braku \u0142\u0105czno\u015bci.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">7. Wnioski<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">W \u015brodowisku wodnym istniej\u0105 tylko trzy pasma o niskiej absorpcji: niebiesko\u2011zielone (~430\u2013490 nm), bliska podczerwie\u0144 (808 nm) oraz ekstremalnie d\u0142ugie fale radiowe VLF\/LF. To one wyznaczaj\u0105 granice mo\u017cliwej komunikacji i determinuj\u0105 architektur\u0119 system\u00f3w sterowania.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">W praktyce hydrotechnicznej u\u017cyteczne pasma akustyczne obejmuj\u0105: 5\u201330 kHz \u2013 komunikacja og\u00f3lna i sygna\u0142y steruj\u0105ce z boi GNSS, 30\u2013100 kHz \u2013 \u0142\u0105czno\u015b\u0107 \u015bredniego zasi\u0119gu z emiterami \u015bciennymi, 100\u2013500 kHz \u2013 kr\u00f3tkie dystanse: dokowanie, precyzyjne pozycjonowanie, linki serwisowe.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Model komunikacji ESA\u2011HAUV \u0142\u0105czy akustyk\u0119 (kHz) z optycznymi oknami transmisyjnymi (450 nm, 808 nm), wykorzystuj\u0105c jedyne dost\u0119pne \u201ewyspy niskiego t\u0142umienia\u201d. System dobiera cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 adaptacyjnie \u2013 zale\u017cnie od geometrii obiektu, odleg\u0142o\u015bci, szumu t\u0142a i wymaga\u0144 misji.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Boja GNSS pe\u0142ni funkcj\u0119 kana\u0142u nadrz\u0119dnego (synchronizacja, sterowanie), natomiast emitery akustyczne zapewniaj\u0105 lokaln\u0105 komunikacj\u0119 o wysokiej przep\u0142ywno\u015bci.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Zakres kHz stanowi optymalne medium transmisyjne w wodzie: zapewnia kompromis mi\u0119dzy zasi\u0119giem, t\u0142umieniem i przepustowo\u015bci\u0105. Fale 5\u2013500 kHz propaguj\u0105 si\u0119 stabilnie na dystansach od kilku do kilkuset metr\u00f3w, podczas gdy pasmo 200\u20132000 Hz \u2013 mimo niskiego t\u0142umienia \u2013 jest bezu\u017cyteczne z powodu ha\u0142asu\/szumu, niskiej przepustowo\u015bci i braku kierunkowo\u015bci.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dlatego system ESA\u2011HAUV wykorzystuje pasma 5\u2013500 kHz, kt\u00f3re gwarantuj\u0105 stabiln\u0105 komunikacj\u0119, precyzyjne sterowanie i mo\u017cliwo\u015b\u0107 pracy w czasie rzeczywistym w z\u0142o\u017conych obiektach hydrotechnicznych.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">8. Podzi\u0119kowania<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Prac\u0119 t\u0119 dedykuj\u0119 Mojemu Przyjacielowi \u2013 Ukochanej Jolancie, kt\u00f3rej troska, empatia i wra\u017cliwo\u015b\u0107 na pi\u0119kno by\u0142y dla mnie drogowskazem i spokojem serca, zw\u0142aszcza w chwilach matematycznych emocji, gdy fraktale Barnsleya splata\u0142y si\u0119 z algorytmami humanoidalnych robot\u00f3w podwodnych, tworz\u0105c w\u0142asn\u0105, nieoczywist\u0105 symfoni\u0119. Jej obecno\u015b\u0107 \u2013 cicha, dobra i pe\u0142na \u015bwiat\u0142a \u2013 by\u0142a jak delikatny motyw przewodni, kt\u00f3ry powraca, by nada\u0107 sens nawet najbardziej zawi\u0142ym r\u00f3wnaniom. To dzi\u0119ki temu motywowi nawet najbardziej z\u0142o\u017cone struktury mog\u0105 brzmie\u0107 harmonijnie, je\u015bli towarzyszy im dobro.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">9. Literatura<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[1] Agyekum, E.B. (2025). Beta\u2011Voltaic Nuclear Batteries \u2013 Review of Recent Developments, Challenges and Future Research Directions. Journal of Energy Storage 122 \/2025: 116701. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.est.2025.116701\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.est.2025.116701<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[2] Anyapo C., P. Intani. (2020). Wireless Power Transfer for Autonomous Underwater Vehicle, 2020 IEEE PELS Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power Transfer (WoW), Seoul, Korea (South), 2020, pp. 246-249, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1109\/WoW47795.2020.9291324\">https:\/\/doi.org\/10.1109\/WoW47795.2020.9291324<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[3] Aransiola, A. O., Udofia, K. I., Amakom, C., Jubu, P. R., Nwokolo, I. K., Anyanwu, J. O., Ilori, O. O., &amp; Oguzie, E. E. (2026). From record efficiency to commercially viable modules: A commercialization framework for stability-driven translation of perovskite solar cells. Next Research., 10, 101856. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nexres.2026.101856\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nexres.2026.101856<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[4] Bahaj, A. S. (2011). Generating Electricity from the Oceans. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15 (7): 3399\u2013 3416. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.rser.2011.04.032\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.rser.2011.04.032<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[5] Bell, Lon E. (2008). Cooling, Heating, Generating Power, and Recovering Waste Heat with Thermoelectric Systems. Science 321, no. 5895\/2008: 1457\u20131461. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.1158899\">https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.1158899<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[6] Bockris, John O\u2019M., and Amulya K. N. Reddy. (1970). Modern Electrochemistry. Vol. 2: Electrochemistry in Transition. New York: Plenum Press, 1970.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[7] Bockris, John O\u2019M., and Amulya K. N. Reddy. (1970). Modern Electrochemistry. Vol. 1: An Introduction to an Interdisciplinary Area. New York: Plenum Press, 1970.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[8] Brown W.C. (1984). The History of Power Transmission by Radio Waves. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 32, no. 9, pp. 1230-1242, September 1984, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1109\/TMTT.1984.1132833\">https:\/\/doi.org\/10.1109\/TMTT.1984.1132833<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[9] Cheng, X., J. Li, Y. Li, and P. Niu. (2026). Development of Hole\u2011Transport Layers in Inverted Perovskite Solar Cells. Solar Energy Materials and Solar Cells 299: 114214. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.solmat.2026.114214\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.solmat.2026.114214<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[10] Correa\u2011Baena, J.-P., M. Saliba, T. Buonassisi, M. Gr\u00e4tzel, A. Abate, W. Tress, and A. Hagfeldt. (2017). Promises and Challenges of Perovskite Solar Cells. Science 358 (6364): 739\u2013744. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.aam6323\">https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.aam6323<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[11] Dagdeviren, C., Yang, B. D., Su, Y., Tran, P. L., Joe, P., Anderson, E., Xia, J., Doraiswamy, V., Dehdashti, B., Feng, X., Lu, B., Poston, R., Khalpey, Z., Ghaffari, R., Huang, Y., Slepian, M. J., &amp; Rogers, J. A. (2014). Conformal piezoelectric energy harvesting and storage from motions of the heart, lung, and diaphragm. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(5), 1927\u20131932. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1073\/pnas.1317233111\">https:\/\/doi.org\/10.1073\/pnas.1317233111<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[12] Deswal, I., Manyani, N., Kumar, A., &amp; Tripathi, S. K. (2026). Tailoring the structure and electrochemical properties of CuO via Manganese doping for supercapacitor applications. Ionics, 32(7), 7033\u20137055. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/s11581-026-07192-w\">https:\/\/doi.org\/10.1007\/s11581-026-07192-w<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[13] Dey, P. K., &amp; Bhattacharyya, A. R. (2026). High Performance Triboelectric Nanogenerators of Reduced Graphene Oxide-Based Poly(vinyl alcohol) Nanocomposites toward Biomechanical Energy Harvesting and an IoT System for Human\u2013Machine Interface Application. ACS Applied Electronic Materials, 8(4), 1547\u20131563. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/acsaelm.5c01968\">https:\/\/doi.org\/10.1021\/acsaelm.5c01968<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[14] Efrati, A., Lu, C., Michaeli, D., Nechushtai, R., Alsaoub, S., Schuhmann, W., &amp; Willner, I. (2016). Assembly of photo-bioelectrochemical cells using photosystem I-functionalized electrodes. Nature Energy, 1(2). <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/nenergy.2015.21\">https:\/\/doi.org\/10.1038\/nenergy.2015.21<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[15] Fan, F., Tian, Z., &amp; Wang, Z. L. (2012). Flexible triboelectric generator. Nano Energy, 1(2), 328\u2013334. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nanoen.2012.01.004\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nanoen.2012.01.004<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[16] Gong, Y., Dou, W., Lu, B., Zhang, X., Zhu, H., Ying, P., Zhang, Q., Liu, Y., Li, Y., Huang, X., Iqbal, M. F., Zhang, S., Li, D., Zhang, Y., Wu, H., &amp; Tang, G. (2024). Divacancy and resonance level enables high thermoelectric performance in n-type SnSe polycrystals. Nature Communications, 15(1), 4231. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467-024-48635-0\">https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467-024-48635-0<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[17] Hossain, M. A., Rahman, M. W., Padilla, V., &amp; Uddin, M. J. (2026). A High-Performance triboelectric nanogenerator incorporating Solid-State synthesized ZNTIO 3 nanoparticles. ACS Applied Electronic Materials, 8(7), 2882\u20132900. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/acsaelm.5c02649\">https:\/\/doi.org\/10.1021\/acsaelm.5c02649<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[18] Kayes, B. M., Nie, H., Twist, R., Spruytte, S. G., Reinhardt, F., Kizilyalli, I. C., &amp; Higashi, G. S. (2011, June). 27.6% conversion efficiency, a new record for single-junction solar cells under 1 sun illumination. In 2011 37th IEEE photovoltaic specialists conference (pp. 000004-000008). IEEE. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1109\/PVSC.2011.6185831\">https:\/\/doi.org\/10.1109\/PVSC.2011.6185831<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[19] Khan, M., Bhuyan, G., Iqbal, M., &amp; Quaicoe, J. (2009). Hydrokinetic energy conversion systems and assessment of horizontal and vertical axis turbines for river and tidal applications: A technology status review. Applied Energy, 86(10), 1823\u20131835. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.apenergy.2009.02.017\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.apenergy.2009.02.017<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[20] Larminie J., A. Dicks. (2003). Fuel Cell Systems Explained. Chichester: John Wiley &amp; Sons, 2003. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1002\/9781118878330\">https:\/\/doi.org\/10.1002\/9781118878330<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[21] Liu, Y., Shi, X., Wu, T., Wu, H., Mao, Y., Cao, T., Wang, D., Liu, W., Li, M., Liu, Q., &amp; Chen, Z. (2024). Boosting thermoelectric performance of single-walled carbon nanotubes-based films through rational triple treatments. Nature Communications, 15(1), 3426. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467024-47417-y\">https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467024-47417-y<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[22] Logan, B. E., Hamelers, B., Rozendal, R., Schr\u00f6der, U., Keller, J., Freguia, S., Aelterman, P., Verstraete, W., &amp; Rabaey, K. (2006). Microbial Fuel Cells: Methodology and technology. Environmental Science &amp; Technology, 40(17), 5181\u20135192. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/es0605016\">https:\/\/doi.org\/10.1021\/es0605016<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[23] Mao, M., Zhao, Q., Tao, J., Mu, Q., He, X., &amp; Li, J. (2026). Humidity-Adaptive triboelectric Contact\/Noncontact sensing and energy harvesting enabled by Plant-Ash- and Ammonium-Salt-Coengineered cellulose Aerogel. ACS Sensors, 11(5), 3628\u20133642. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/acssen-sors.5c03018\">https:\/\/doi.org\/10.1021\/acssen-sors.5c03018<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[24] Paleczek W. (2026). Hydrodynamika p\u0142etw w projektowaniu p\u0142ywaj\u0105cych robot\u00f3w humanoidalnych dla budownictwa hydrotechnicznego i techniki sanitarnej [Fin Hydrodynamics in the Design of Swimming Humanoid Robots for Hydraulic Engineering and Sanitary Technology]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 100(1): 18\u201325. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.65545\/GWITS.2026.01.04\">https:\/\/doi.org\/10.65545\/GWITS.2026.01.04<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[25] Sadouqi, A., Chargui, T., Idrissi, R. E., &amp; Lmai, F. (2026). Numerical validation and machine learning-based modeling of energy conversion efficiency in Cs2AgBi0.75Sb0.25Br6 double perovskite solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 302, 114330. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.solmat.2026.114330\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.solmat.2026.114330<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[26] Sample A. P., D. T. Meyer and J. R. Smith. (2011). Analysis, Experimental Results, and Range Adaptation of Magnetically Coupled Resonators for Wireless Power Transfer. IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, no. 2, pp. 544-554, Feb. 2011, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1109\/TIE.2010.2046002\">https:\/\/doi.org\/10.1109\/TIE.2010.2046002<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[27] Sheng, M., Yang, Y., Bin, X., Zhao, S., Pan, C., Nawaz, F., &amp; Que, W. (2021). Recent advanced self-propelling salt-blocking technologies for passive solar-driven interfacial evaporation desalination systems. Nano Energy, 89, 106468. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nanoen.2021.106468\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nanoen.2021.106468<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[28] Shinohara N. (2014). Wireless Power Transfer via Radiowaves. Hoboken, NJ: John Wiley &amp; Sons, 2014. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1002\/9781118863008\">https:\/\/doi.org\/10.1002\/9781118863008<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[29] Snyder, G., Toberer, E. (2008). Complex thermoelectric materials. Nature Mater 7\/2008, 105\u2013114. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/nmat2090\">https:\/\/doi.org\/10.1038\/nmat2090<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[30] Subhanjaneyulu, P. V., Sahu, S. K., Kumar, C., Gotte, M. P., &amp; Sreekanth, P. S. R. (2026). Electrolyte\u2013surface synergy in biomass-derived carbon electrodes for supercapacitors. Journal of Materials Science, 61(28), 20041\u201320076. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/s10853-026-12964-w\">https:\/\/doi.org\/10.1007\/s10853-026-12964-w<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[31] Tariq, M. Z., Lee, B., Choi, D., &amp; Park, S. J. (2026). Triboelectric enhancement in Droplet-Based electricity generators via Nafion-Functionalized cellulose nanocrystals. ACS Applied Materials &amp; Interfaces, 18(6), 10363\u201310371. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/acsami.5c23895\">https:\/\/doi.org\/10.1021\/acsami.5c23895<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[32] Tavano, R., Randall, J. D., Thao, N. N. L., Creighton, C., Xu, J., Henderson, L. C., &amp; Asp, L. E. (2026). Partially carbonised carbon fibres as improved electrodes for structural battery applications. Communications Materials, 7(1). <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/s43246-026-01194-x\">https:\/\/doi.org\/10.1038\/s43246-026-01194-x<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[33] Tirpude, M. P., Tayade, N. T., Khan, M. N. A., Tiwari, R. S., Singh, V. V., Hussain, A. a. M., Dhangada, P. J., &amp; Prabhukarwatkar, P. A. (2026). Indian salmon fish-scales based novel triboelectric nanogenerators and its enhanced performance. Sensors and Actuators a Physical, 408, 117980. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.sna.2026.117980\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.sna.2026.117980<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[34] Vinayagam, K., Saravanan, N., &amp; Sundaramurthy, A. (2026). Fabrication of aluminium modified Bi2O3 thin film as a transparent conductive oxide for optoelectronic applications. Discover Surfaces, 1(1). <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/s44507-026-00003-9\">https:\/\/doi.org\/10.1007\/s44507-026-00003-9<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[35] Wang, Z. L. (2013). Triboelectric nanogenerators as new energy technology for Self-Powered systems and as active mechanical and chemical sensors. ACS Nano, 7(11), 9533\u2013 9557. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/nn404614z\">https:\/\/doi.org\/10.1021\/nn404614z<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[36] Wang, Z. L., &amp; Song, J. (2006). Piezoelectric nanogenerators based on Zinc oxide nanowire arrays. Science, 312(5771), 242\u2013246. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.1124005\">https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.1124005<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[37] Wu, Y., Zhang, T., Zhang, F., Wang, Y., Ma, Y., Huang, Y., Liu, Y., &amp; Chen, Y. (2012). In situ synthesis of graphene\/single-walled carbon nanotube hybrid material by arc-discharge and its application in supercapacitors. Nano Energy, 1(6), 820\u2013827. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nanoen.2012.07.001\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.nanoen.2012.07.001<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[38] Xu, D., W. Hu, X. N. Sun, P. Cui, and X. Y. Chen. (2017). Redox Additives of Na\u2082MoO\u2084 and KI: Synergistic Effect and the Improved Capacitive Performances for Carbon\u2011Based Supercapacitors. Journal of Power Sources 341: 448\u2013456. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jpowsour.2016.12.031\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jpowsour.2016.12.031<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[39] Yang, L. (2026). A Review of Underwater Inductive Wireless Power Transfer and Capacitive Wireless Power Transfer System. In: Undersea Power Conversion and Wireless Power Transfer Technology. Smart Energy Systems. Springer, Singapore. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/978-981-95-72229_2\">https:\/\/doi.org\/10.1007\/978-981-95-72229_2<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[40] Zebda, A., Cosnier, S., Alcaraz, J., Holzinger, M., Goff, A. L., Gondran, C., Boucher, F., Giroud, F., Gorgy, K., Lamraoui, H., &amp; Cinquin, P. (2013). Single glucose biofuel cells implanted in rats power electronic devices. Scientific Reports, 3(1), 1516. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/srep01516\">https:\/\/doi.org\/10.1038\/srep01516<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[41] Zhang, X.G. (1996). Electrochemistry of Zinc Oxide. In: Corrosion and Electrochemistry of Zinc. Springer, Boston, MA. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/978-1-4757-9877-7_4\">https:\/\/doi.org\/10.1007\/978-1-4757-9877-7_4<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[42] Zheng, Y., Zhang, G., Huan, Z., Zhang, Y., Yuan, G., Li, Q., Ding, G., Lv, Z., Ni, W., Shao, Y., Liu, X., &amp; Zu, J. (2024). Wireless laser power transmission: Recent progress and future challenges. Space Solar Power and Wireless Transmission, 1(1), 17\u201326. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.sspwt.2023.12.001\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.sspwt.2023.12.001<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[43] Ziomek, L. (1985). Underwater acoustics: a linear systems theory approach. Elsevier.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[44] Ziomek, L. (2020). Fundamentals of acoustic field theory and space-time signal processing. CRC Press.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[45] Ziomek, L. (2022). An Introduction to Sonar Systems Engineering. CRC Press.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">[46] Zopf, D. A., Hollister, S. J., Nelson, M. E., Ohye, R. G., &amp; Green, G. E. (2013). Bioresorbable Airway Splint Created with a Three-Dimensional Printer. New England Journal of Medicine, 368(21), 2043\u20132045. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1056\/nejmc1206319\">https:\/\/doi.org\/10.1056\/nejmc1206319<\/a><\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\">Witold Paleczek, GWiTS 7\/2026<\/div>\n<p> <a class=\"mh-excerpt-more\" href=\"https:\/\/gwits.pl\/en\/1065545gwits20260706\/\" title=\"Humanoidalne roboty podwodne ESA-HAUV w obs\u0142udze technicznej budowli hydrotechnicznych \/ Humanoid underwater robots ESA-HAUV in the technical maintenance of hydraulic structures\"> &#8230;<\/a><\/p>","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[101],"class_list":["post-3837","post","type-post","status-publish","format-standard","category-wszystkie_artykuly","tag-7-2026"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3837","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3837"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3837\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3863,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3837\/revisions\/3863"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3837"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3837"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3837"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}