在新加坡游泳池,年輕工程師為“地球最后的探索前沿”測(cè)試機(jī)器人



研發(fā)機(jī)器人本就難度極高,而要造出在無(wú)無(wú)線電信號(hào)的情況下穿越復(fù)雜水下障礙物的機(jī)器人,則更是難上加難。
十余年來(lái),正是這項(xiàng)挑戰(zhàn),吸引了來(lái)自20多個(gè)國(guó)家的青年工程師參與新加坡自主水下機(jī)器人挑戰(zhàn)賽(SAUVC)。該賽事自2013年起由IEEE海洋工程協(xié)會(huì)新加坡分會(huì)主辦,也是全球少數(shù)專注于學(xué)生自主研發(fā)水下機(jī)器人的國(guó)際競(jìng)賽之一。
每年,來(lái)自高校與中學(xué)的隊(duì)伍都會(huì)設(shè)計(jì)并制造機(jī)器人,要求其完全自主完成水下任務(wù)。由于無(wú)線電通信在水下效果極差,機(jī)器人在入水前需完成全套預(yù)編程,在不與控制器有任何物理連接的情況下自主避障并執(zhí)行任務(wù)。近年來(lái),主辦方還增設(shè)了有限通信挑戰(zhàn)環(huán)節(jié):由基站在任務(wù)中途發(fā)送信息,參賽隊(duì)伍可借此沖擊額外積分,以此測(cè)試實(shí)驗(yàn)性的水下通信技術(shù)。
IEEE高級(jí)會(huì)員Hari Vishnu表示:“與陸地或空中機(jī)器人相比,水下機(jī)器人技術(shù)往往要復(fù)雜得多。”
難點(diǎn)來(lái)自多個(gè)方面:水下通信方式有限、傳輸速度慢;機(jī)器人需要在完整三維環(huán)境中移動(dòng),同時(shí)還要應(yīng)對(duì)浮力、水壓、潛在漏水以及低能見(jiàn)度等問(wèn)題。
比賽任務(wù)本身也模擬真實(shí)海洋作業(yè)場(chǎng)景:機(jī)器人需要穿越閘門、定位目標(biāo)、操控球體和水桶等物件,最后還必須自主上浮。所有這些技能都與海洋科研與勘探直接相關(guān)。
海洋覆蓋了地球約70%的表面,卻仍是地球上探索程度最低的前沿領(lǐng)域之一。新加坡自主水下機(jī)器人挑戰(zhàn)賽(SAUVC)通過(guò)讓學(xué)生研發(fā)自主水下機(jī)器人并在真實(shí)場(chǎng)景中測(cè)試,已成為培養(yǎng)下一代海洋機(jī)器人工程師的全球性實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。





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