面向极端水下环境的自动化采样与回收
机器人学
2022-01-03 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在本报告中，我们介绍了在哥斯达黎加太平洋陆架边缘和 Santorini-Kolumbo 火山口复合体（作为地球之外海洋中可能存在的环境的类比）搜寻生命任务中，自主海洋机器人技术的协调多航行器现场演示的系统设计、操作策略与结果。本报告聚焦于 ROV 机械臂操作在海底靶向生物样本采集与回收方面的自动化。在未来前往海洋世界的地外探索任务背景下，ROV 是行星着陆器的类比，其必须具备高层自主能力。我们的现场试验涉及两台水下航行器：SuBastian ROV 和 Nereid Under Ice（NUI）混合 ROV，用于混合主动（即遥操作或自主）任务，两者均配备 7 自由度液压机械臂。我们描述了一种自适应、硬件无关的计算机视觉架构，可实现高层自动化操纵。该视觉系统提供对工作空间的 3D 理解，以指导非结构化复杂环境中的机械臂运动规划。我们通过在极具挑战性的环境中（包括从活跃海底火山 Kolumbo 内部自动采集并回收生物样本）的现场试验证明了视觉系统与控制框架的有效性。基于现场经验，我们讨论了系统性能并指出了有前景的未来研究方向。
引用
@article{arxiv.2112.15127,
title = {Towards Automated Sample Collection and Return in Extreme Underwater Environments},
author = {Gideon Billings and Matthew Walter and Oscar Pizarro and Matthew Johnson-Roberson and Richard Camilli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15127},
year = {2022}
}
备注
36 pages, 23 figures, accepted to Field Robotics