Des robots sous-marins accostent de manière autonome à mi-mission pour recharger et transférer des données –

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  • Les robots peuvent être des outils incroyables pour les missions de recherche et sauvetage et les études environnementales, mais ils doivent finalement retourner dans une base pour recharger leurs batteries et télécharger leurs données. Cela peut être un défi si votre robot est un véhicule sous-marin autonome (AUV) explorant les eaux profondes de l’océan.

    Désormais, une équipe de l’Université Purdue a créé un système d’ancrage mobile pour les AUV, leur permettant d’effectuer des tâches plus longues sans intervention humaine.

    L’équipe a également publié des articles sur les moyens d’adapter ce système d’amarrage pour les AUV qui exploreront les lacs extraterrestres, tels que ceux de Jupiter et des lunes de Saturne.

    «Ma recherche se concentre sur le fonctionnement persistant des robots dans des environnements difficiles», a déclaré Nina Mahmoudian, professeur agrégé de génie mécanique. “Et il n’y a pas d’environnement plus difficile que sous l’eau.”

    Une fois qu’un robot marin submerge dans l’eau, il perd la capacité de transmettre et de recevoir des signaux radio, y compris des données GPS. Certains peuvent utiliser la communication acoustique, mais cette méthode peut être difficile et peu fiable, en particulier pour les transmissions à longue portée. Pour cette raison, les robots sous-marins ont actuellement une plage de fonctionnement limitée.

    “En général, ces robots effectuent un itinéraire pré-planifié sous l’eau”, a déclaré Mahmoudian. «Ensuite, ils remontent à la surface et envoient un signal à récupérer. Les humains doivent sortir, récupérer le robot, récupérer les données, recharger la batterie puis la renvoyer. C’est très coûteux, et cela limite la quantité de heure à laquelle ces robots peuvent accomplir leurs tâches. “

    La solution de Mahmoudian est de créer une station d’accueil mobile à laquelle les robots sous-marins pourraient retourner seuls.

    “Et si nous avions plusieurs quais, qui étaient également mobiles et autonomes?” dit-elle. «Les robots et les quais pourraient se coordonner les uns avec les autres, afin qu’ils puissent recharger et télécharger leurs données, puis repartir pour continuer à explorer, sans intervention humaine. Nous avons développé les algorithmes pour maximiser ces trajectoires, donc nous obtenons une utilisation optimale de ces robots. “

    Un article sur le système de planification de mission développé par Mahmoudian et son équipe a été publié dans IEEE Robotics and Automation Letters. Les chercheurs ont validé la méthode en testant le système lors d’une courte mission dans le lac Supérieur.

    “Ce qui est essentiel, c’est que la station d’accueil est portable”, a déclaré Mahmoudian. «Il peut être déployé dans un emplacement fixe, mais il peut également être déployé sur des véhicules de surface autonomes ou même sur d’autres véhicules sous-marins autonomes. Et il est conçu pour être indépendant de la plate-forme, de sorte qu’il peut être utilisé avec n’importe quel AUV. Le matériel et les logiciels travailler main dans la main. “

    Mahmoudian souligne que de tels systèmes existent déjà dans votre salon. «Un aspirateur autonome, comme un Roomba, fait son aspirateur, et lorsqu’il est à court de batterie, il retourne de manière autonome à son quai pour se recharger», a-t-elle déclaré, «C’est exactement ce que nous faisons ici, mais l’environnement est beaucoup plus difficile. “

    Si son système peut fonctionner avec succès dans un environnement sous-marin difficile, Mahmoudian voit des horizons encore plus grands pour cette technologie.

    «Ce système peut être utilisé n’importe où», dit-elle. «Les robots terrestres, aériens ou maritimes pourront fonctionner indéfiniment. Les robots de recherche et de sauvetage pourront explorer des zones beaucoup plus vastes. Ils iront dans l’Arctique et exploreront les effets du changement climatique. Ils iront même dans l’espace . “

    Vidéo: https://www.youtube.com/watch?v=_kS0_-qc_r0&_ga=2.99992349.282287155.1601990769-129101217.1578788059

    Un brevet sur cette conception de station d’accueil sous-marine mobile a été délivré. Le brevet a été déposé auprès du secrétaire de l’US Navy. Ce travail est financé par la National Science Foundation (subvention 19078610) et l’Office of Naval Research (subvention N00014-20-1-2085).

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université Purdue. Original écrit par Jared Pike. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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