训练水下机器人寻找海底充电站

挪威科技大学最大的实验室——特隆赫姆峡湾——对于开发水下机器人的研究人员来说就像是黄金国。海底安装了充电站，为了确保机器人能够找到到达充电站的最短路线，他们在峡湾进行训练。

七年前，特隆赫姆峡湾被宣布为世界上第一个自动驾驶汽车测试场。挪威科技大学非常积极地开发在水下、水面和空中运行的机器人技术。

研究人员经常使用大型海洋实验室。

挪威科技大学阿莫斯卓越中心是海洋机器人和无人驾驶车辆开发和研究领域的领导者，今年夏天已进入第十个年头。

我们与Gunnerus号研究船一起前往峡湾，了解一些水下机器人的工作原理。

在波涛汹涌的大海上

Gunnerus充满了热切的学生、博士研究员、研究人员以及来自贸易和工业的合作伙伴。船上装载了一个体积约为1立方米、类似于一个开口板条箱的机器人，里面装满了技术。

当我们离开码头时，阳光努力地穿过甲板上的阵雨。

目前，当船只驶向目的地：位于海底的充电站时，我们可以在厨房中寻求庇护。

2022年，充电站在距离Munkholmen不远、水深350米处建立。该站是挪威科技大学和Equinor的合资企业。它最近搬到了距离特隆赫姆生物站更近的地方，并且靠近Equinor的另一个海底设施。

当机器人需要补充电池时，它们可以将自己连接到这些充电站。这意味着机器人能够尽可能高效地找到前往充电站的路径非常重要。

埃鲁姆先驱者

挪威科技大学开发的第一台水下无人机是一种名为Eelume的蛇形机器人。它基于NTNU和SINTEF共同开发的技术。Eelume的灵感源自蛇和海鳗在水中的移动方式。

KristinY.Pettersen教授是Eelume完全开发版本的大脑，该版本现已投入生产。大量的数学计算构成了适应和效率提高的基础。

这些蛇形机器人现已获准在挪威海的Åsgård油田使用。他们将作为海底看护人进行操作，检查水下设施是否完好。当机器人外出检查并可能修理某些东西时，它们会使用电力，这意味着它们需要在工作间隙充电。

漏油

在特隆赫姆峡湾陪伴我们的机器人是一个方形板条箱，里面装满了我们在出发前装载到船上的技术。一旦Gunnerus到达正确位置，机器人就会慢慢放入海中。

其目标是尽可能高效地找到充电站。

甲板上的一个集装箱里装满了带有大屏幕的强大计算机。研究人员、学生和博士研究员都密切关注屏幕，监控机器人在自行寻找充电站时在水下的移动情况。

其中之一是来自海洋技术系的博士研究员GabrielėKasparavičiūtė。

“假设的情况可能是某个设施发生泄漏，例如石油平台。我们将派出一个自主水下机器人来检查损坏情况。然后机器人必须检查它是否有足够的能量到达事故地点网站，它必须找到正确的算法来解决任务，”GabrielėKasparavičiūtė说。

这个由KristinY.Pettersen领导的研究团队正在努力解决水下机器人面临的各种问题。该团队还包括来自VISTACAROS和ERCCreme的其他几位博士研究员。

机器人前往充电站的旅程需要时间。Kasparavičiūtė为它提供了一些算法，应该会给它带来一些额外的挑战。机器人必须弄清楚这些，并最终得到一个艰难但有用的锻炼。

独立且“智能”的机器人

“我们在这里测试和演示的是一种规划算法，使机器人能够选择到达检查点的路线。路线的选择基于它必须执行多少活动或工作，然后与多少能量相关联机器人可以随意使用，”MartinLudvigsen解释道。

他是海洋技术系教授，也是水下机器人领域的领先研究人员之一。

该研究社区正在做大量工作，以使机器人尽可能自主并能够做出独立且明智的选择。

它涉及机器人根据剩余电量选择它有能力完成哪些任务，找到到达它将进行检查的地点的最短路线，并计算返回充电站需要多少电量。

水下机器人有很多应用，例如检查石油平台、养鱼场、码头、船体等海上设施。

水下机器人还用于绘制海底地质和海洋生物(例如珊瑚礁)的地图。绘制海洋生物地图可以提供有关环境变化的重要信息。

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