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机器人技术

为自动水下航行器开发的移动对接系统

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信用:普渡大学

水下机器人技术领域最近取得了令人瞩目的进展。就在上个月,工程师们展示了 水下探索的鱿鱼状机器人。现在,普渡大学的另一个工程师团队开发了一种用于自动水下航行器(AUV)的移动对接系统。最近的发展可以帮助改进此类车辆的水下勘探。 

该研究发表于 电气工程师学会 ,标题为“考虑能源限制的长期作战协作任务计划 。”  

水下机器人还可用于搜索和救援任务以及环境研究。但是,它们的缺点之一是要求机器人完全返回基地才能充电和上传数据。如果AUV要冒险进入未知水域,这是不可行的。 

研究小组并没有在海洋停下来,而是研究了如何将对接系统用于其他星球上的外星湖泊。 

Nina Mahmoudian是机械工程学副教授。

“我的研究重点是在充满挑战的环境中持续操作机器人,”马哈茂迪说。而且没有比水下更具挑战性的环境了。”

船用机器人目前的局限性之一是,一旦它们浸入水中,它们将无法再发送和接收GPS数据等无线电信号。解决此问题的一种方法是声音通信,但可靠性低得多,难度也更大。甚至更长距离的变速箱也增加了难度,这使得水下机器人的操作范围受到限制。

“这些机器人通常在水下执行预先计划的行程,” Mahmoudian说。 “然后他们浮出水面,发出一个信号以进行检索。人类必须走出去,取回机器人,获取数据,给电池充电,然后再将其发送出去。这非常昂贵,并且限制了这些机器人执行任务的时间。”

自主水下对接

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移动坞站

这就是Mahmoudian提出了一个移动扩展坞的原因,该扩展坞使机器人可以自行返回勘探。 

“还有,如果我们有多个码头,这些码头也是移动的和自主的,那该怎么办?” Mahmoudian继续说道。 “机器人和码头之间可以相互协调,以便他们可以充电并上传数据,然后回去继续探索,而无需人工干预。我们已经开发出算法来最大化这些轨迹,因此我们可以最佳利用这些机器人。” 

她说:“关键是扩展坞是便携式的。” “它可以部署在固定的位置,但也可以部署在自动水面车辆,甚至其他自动水下车辆上。而且它的设计与平台无关,因此可以与任何AUV一起使用。硬件和软件齐头并进。”

Mahmoudian认为,这项技术可以很好地传播到水下世界之外。 

她说:“该系统可以在任何地方使用。” “陆上,空中或海上的机器人将能够无限期地运行。搜索和救援机器人将能够探索更广阔的领域。他们将进入北极并探索气候变化的影响。他们甚至会进入太空。”

 

亚历克斯·麦克法兰(Alex McFarland)是一位历史学家和新闻工作者,报道了人工智能的最新发展。