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)施時則可以快速處理那些無法預(yù)測情況。
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)計出了能執(zhí)行這些危險任務(wù)的機(jī)器人。然而問題是，這些機(jī)器人目前還無法對變化莫測的水下環(huán)境做出明智的反應(yīng)。
來自美國史蒂文斯理工學(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。
Englot帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)的辦法來訓(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)動作并觀察這種方法是否有助于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
通過反復(fù)試驗(yàn)，算法會不斷更新收集的數(shù)據(jù)最終得出應(yīng)對不斷變化環(huán)境的最佳方法。如此一來，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)將一個機(jī)器人派去定位位于曼哈頓島的一個碼頭。"此前，我們并沒有那個碼頭的模型。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距，通過測量高頻線性調(diào)頻從附近結(jié)構(gòu)反彈所需時間來計算出距離。這種測試方法的一個缺陷，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)器人第二次通過該區(qū)域時便可以使用攝像機(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)新時代，在提高效率的同時還能降低人類工作的風(fēng)險。
