一种用于水产养殖环境监测的新型自主机器人系统
机器人学
2022-11-09 v2
摘要
实现全自动无人水面艇（USV）监测水质具有挑战性，因为难以在保持平台稳定与环保的同时有效采集环境数据。为解决该问题，我们构建了一种可自动规划高效路径以采样水质参数从而监测水域环境的 USV。检测装置需足够稳定以抵御恶劣环境或气候，而过大体积会扰动水产养殖环境。同时，规划高效的信息采集路径需应对覆盖区域内能量限制与信息量之间的矛盾。为应对上述挑战，我们提供了一种因其特殊圆形结构与冗余运动设计而能完美平衡机动性、稳定性与便携性的 USV 平台。在信息式规划方面，我们结合 TSP 与 CPP 算法构建乐观规划，以在特定范围与能量限制内采集更多数据。我们设计了一个鱼类存在预测场景，在仿真实验与现场实验中验证该新型系统。该新型水产养殖环境监测系统显著减轻了渔业巡检领域的人工操作负担。此外，传感器设置的简易性与平台的极低成本的使其也可应用于水域勘探与商业利用等其他可能场景。
引用
@article{arxiv.2211.00917,
title = {A Novel Autonomous Robotics System for Aquaculture Environment Monitoring},
author = {Tianqi Zhang and Tong Shen and Kai Yuan and Kaiwen Xue and Huihuan Qian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00917},
year = {2022}
}