자율 수중 차량을 위한 모바일 도킹 시스템 개발

수중 로봇틱스 분야는 최근 놀라운 발전을 이루어 왔습니다. 지난 달, 엔지니어들은 수중 탐사를 위한 오징어 같은 로봇을 시연했습니다. 이제 퍼듀 대학교의 또 다른 엔지니어 팀은 자율 수중 차량(AUVs)에 대한 모바일 도킹 시스템을 개발했습니다. 이 최근의 발전은 이러한 차량을 사용한 수중 탐사를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 연구는 IEEE에 발표되었으며, “에너지 제한을 고려한 장기 작동을 위한 협력 미션 계획”이라는 제목을 가지고 있습니다.

수중 로봇은 또한 검색 및 구조 임무와 환경 연구에 유용합니다. 그러나 이러한 로봇의 한 가지 단점은 배터리를 충전하고 데이터를 업로드하기 위해基地로 돌아가야 한다는 것입니다. 이것은 AUV가 미지의 바다로 나아갈 경우에는 실현할 수 없습니다.

팀은 해양만이 아니라 다른 행성의 호수에서도 도킹 시스템을 적용하는 것을 탐구했습니다.

니나 마흐무디안은 기계 공학 부교수입니다.

“私の 연구는 도전적인 환경에서 로봇의 지속적인 작동에 중점을 두고 있습니다.” 마흐무디안은 말했습니다. “그리고 수중보다 더 도전적인 환경은 없습니다.”

현재 해양 로봇의 한 가지 제한은 일단 물에 잠긴 후에는 더 이상 라디오 신호를 전송하고 수신할 수 없다는 것입니다. 이것을 해결하는 한 가지 방법은 음향 통신입니다. 그러나 그것은 더 신뢰할 수 없고 어려울 수 있습니다. 전송 거리가 길어질수록 어려움이 증가하여 수중 로봇의 작동 범위가 제한됩니다.

“일반적으로 이러한 로봇은 수중에서 사전 계획된 일정을 수행합니다.” 마흐무디안은 말했습니다. “그런 다음 표면으로 올라와 신호를 보내어 회수합니다. 인간이 로봇을 회수하여 데이터를 가져오고 배터리를 충전한 다음 다시 보냅니다. 그것은 매우 비용이 많이 들고, 이러한 로봇이 작업을 수행할 수 있는 시간을 제한합니다.”

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

모바일 도킹 스테이션

이것이 마흐무디안이 로봇이 스스로 탐사를 다시 시작할 수 있는 모바일 도킹 스테이션을 개발한 이유입니다.

“그리고 여러 개의 도킹 스테이션을 가지고 있다면, 그것들이 cũng 모바일이고 자율적인 경우에 로봇과 도킹 스테이션은 서로 조정하여 충전하고 데이터를 업로드한 후 다시 탐사를 계속할 수 있습니다. 우리는 이러한 궤적을 최대화하기 위한 알고리즘을 개발했습니다. 그래서 우리는 이러한 로봇을 최적으로 사용할 수 있습니다.”

“중요한 것은 도킹 스테이션이 휴대 가능하다는 것입니다.” 그녀는 말했습니다. “정적인 위치에 배치할 수 있지만, 자율적인 표면 차량이나 다른 자율 수중 차량에도 배치할 수 있습니다. 그리고 그것은 플랫폼에 구애받지 않도록 설계되어 있으므로, 모든 AUV에서 사용할 수 있습니다. 하드웨어와 소프트웨어가 함께 작동합니다.”

마흐무디안은 이 기술이 수중 세계를 넘어 더 널리 확산될 수 있다고 믿습니다.

“이 시스템은 어디서나 사용할 수 있습니다.” 그녀는 말했습니다. “육지, 공중, 바다의 로봇은 무제한으로 작동할 수 있습니다. 검색 및 구조 로봇은 훨씬 더 넓은 지역을 탐색할 수 있습니다.它们는 북극으로 가서 기후 변화의 영향을 탐색할 것입니다. 그것们는 даже 우주로 갈 것입니다.”