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國防高級研究計劃局關注無人深海機器的自主性

時間:2019-03-30來源:廣州樂行機器視覺設備技術有限公司瀏覽次數:

     根據軍事航天網站,2019年1月14日美國軍事研究人員要求國防工業開發一種深海無人潛水器(UUV)和控制系統,可以在深海環境中探測和操縱物體。
    
     2019年1月11日,國防高級研究計劃局(DARPA)官員發布了一份關于漁民項目(HR001119S0009)的一般機構公告,似乎為海底的自主勘探和操縱提供了新的能力。
    
     國防高級研究計劃局的科學家解釋說,盡管今天的陸地機器人、空間機器人和水下傳感技術取得了突破,但深海仍然是地球上最具挑戰性的領域之一。
    
     雖然海床通常是平坦和傾斜的沙丘,但它也有自然和人為的障礙物,使搜索和導航任務復雜化。珊瑚礁、海底通風口和裂縫可能是危險的,而且變化迅速。這是對依賴特征識別的經典感知技術的一個重大挑戰。
    
     深海任務還需要在沒有全球定位系統(GPS)定位或人類通信或識別的情況下行駛數千英里,這就需要對已經很復雜的系統有很大的自主性。
    
     DARPA的漁民計劃有兩個優先事項:首先,它尋求開發一個自主的潛艇控制系統,以處理任務命令和傳感器輸入,感知海床,并向無人水下航行器提供控制輸入,以實現海床的物理操縱目標。
    
     其次,該項目還試圖設計一種水下航行器,能夠在深海環境中進行物理操作。
    
     水下操縱物體比聲音要困難得多,例如海水的渾濁度足以使感知、搜索、目標識別和估計復雜化,同時,人造設備可能會損壞、滑動或部分覆蓋。
    
     由于這些原因,即使是在人工遙控的情況下,水下操作也非常困難,更難以將視覺系統和機器自主性結合起來。
    
     目前,水下操縱通常需要在水面艦艇上安裝一艘遙控潛水艇(ROV),由飛行員控制,但這可能會限制其效用,因為ROV不能超出與之相連的范圍,而且需要多個操作人員。
    
     此外,水下遠程操作的無線通信在很大程度上是不現實的,因為海水會減弱電磁波的傳播和可用帶寬。
    
     相反,美國國防高級研究計劃局的研究人員希望工業界能夠開發出一種能夠執行長距離水下機動任務的漁夫機器人系統,它將獨立運作。在沒有外部通信的情況下,它可以在海底或海底附近導航、搜索、定位和物理操作物體。它還可以利用機載傳感器自動定位、避開障礙物、與海床相互作用和操縱物體,并且能夠在黑暗或泥水中搜索和操縱深海物體。

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