一些重要的水下基礎(chǔ)設(shè)施往往不像陸地上的基礎(chǔ)設(shè)施那樣容易接觸到，導(dǎo)致許多重要的損壞檢查都不能正常進(jìn)行。而配備了多功能AI系統(tǒng)的機(jī)器人，在檢查水下基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)則可以快速處理那些無(wú)法預(yù)測(cè)情況。
由于這些基礎(chǔ)設(shè)施一般都位于深水區(qū)，不僅需要檢查人員接受極專業(yè)的訓(xùn)練，而且深水區(qū)對(duì)潛水員身體健康造成的影響通常需要好幾周才能恢復(fù)。此外，需要檢查的水下設(shè)施數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了訓(xùn)練有素潛水員的數(shù)量。
目前，科學(xué)家已經(jīng)設(shè)計(jì)出了能執(zhí)行這些危險(xiǎn)任務(wù)的機(jī)器人。然而問(wèn)題是，這些機(jī)器人目前還無(wú)法對(duì)變化莫測(cè)的水下環(huán)境做出明智的反應(yīng)。
來(lái)自美國(guó)史蒂文斯理工學(xué)院的研究人員正在研究相關(guān)算法，以便讓這些機(jī)器人具備檢查和保護(hù)水下設(shè)施的能力。帶領(lǐng)這項(xiàng)工作的是學(xué)院的機(jī)械工程學(xué)教授Brendan Englot。他表示："讓機(jī)器人在水下自由移動(dòng)困難重重。由于深水區(qū)的能見度較差，這使得水下機(jī)器人很難像人類在陸地上自由行走那樣在水下自由移動(dòng)。"
Englot帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)的辦法來(lái)訓(xùn)練算法。這意味著，機(jī)器人并非使用精確的數(shù)學(xué)模型，而是讓機(jī)器人執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作并觀察這種方法是否有助于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，算法會(huì)不斷更新收集的數(shù)據(jù)最終得出應(yīng)對(duì)不斷變化環(huán)境的最佳方法。如此一來(lái)，機(jī)器人在此前海圖上沒有標(biāo)注的區(qū)域也能成功地進(jìn)行操作和導(dǎo)航。
近日，該研究團(tuán)隊(duì)將一個(gè)機(jī)器人派去定位位于曼哈頓島的一個(gè)碼頭。"此前，我們并沒有那個(gè)碼頭的模型。在我們派出水下機(jī)器人后，它成功地完成定位并返回。"
機(jī)器人使用聲吶獲得數(shù)據(jù)，目前普遍認(rèn)為這是最可靠的海下導(dǎo)航方法。其工作原理類似于海豚的回聲測(cè)距，通過(guò)測(cè)量高頻線性調(diào)頻從附近結(jié)構(gòu)反彈所需時(shí)間來(lái)計(jì)算出距離。這種測(cè)試方法的一個(gè)缺陷，就是只能接收到類似灰度醫(yī)學(xué)超聲波的圖像。Englot團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，一旦繪制出了結(jié)構(gòu)模型，機(jī)器人第二次通過(guò)該區(qū)域時(shí)便可以使用攝像機(jī)拍攝關(guān)鍵區(qū)域的高分辨率圖像。
目前，Englot帶領(lǐng)的項(xiàng)目還處于早期階段，但是卻證明了人工智能可以開辟機(jī)器人技術(shù)新時(shí)代，在提高效率的同時(shí)還能降低人類工作的風(fēng)險(xiǎn)。
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