为自主水下航行器开发的移动对接系统

水下机器人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 用于水下探索的类似鱿鱼的机器人。 现在，普渡大学的另一个工程师团队开发了一种用于自主水下航行器（AUV）的移动对接系统。 最近的这一发展可以帮助改善此类车辆的水下探索。 

该研究发表于 IEEE，标题为“考虑能源限制的长期运行协作任务规划设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“ 

水下机器人对于搜救任务和环境研究也很有用。 然而，它们的缺点之一是机器人需要一路返回基地才能充电和上传数据。 如果AUV要深入未知水域，这是不可行的。 

该团队并没有停留在海水上，而是探索了将对接系统应用于其他行星上的地外湖泊。 

尼娜·马哈茂迪安 (Nina Mahmoudian) 是机械工程副教授。

“我的研究重点是机器人在充满挑战的环境中持续运行，”马哈茂迪安说。 没有比水下更具挑战性的环境了。”

目前海洋机器人的局限性之一是，一旦它们浸入水中，它们就无法再发送和接收 GPS 数据等无线电信号。 解决这个问题的一种方法是声音通信，但它的可靠性要低得多，而且更加困难。 传输距离越远，难度就越大，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，而且限制了这些机器人执行任务的时间。”

移动扩展坞

这就是为什么 Mahmoudian 发明了一个移动扩展坞，可以让机器人自行返回探索。 

“如果我们有多个同样是移动和自主的码头会怎么样，”马哈茂迪安继续说道。 “机器人和码头可以相互协调，这样它们就可以充电并上传数据，然后返回继续探索，无需人工干预。 我们开发了算法来最大化这些轨迹，因此我们可以最佳地利用这些机器人。” 

“关键是扩展坞是便携式的，”她说。 “它可以部署在固定位置，但也可以部署在自主水面航行器甚至其他自主水下航行器上。 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。”

马哈茂迪安相信这项技术可以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。”