COSMER 土伦海底机器人实验室

在位于La Garde的土伦大学校园内，Seatech学校汇集了海洋科学技术相关的工程学生和研究人员。COSMER实验室将部分工作献给了水下机器人，并将知识传授给法国和国际学生。让水下机器人“智能化”是未来世界的挑战之一。 水下机器人：幻想与现实之间 机器人经常成为人类幻想的对象。这些机器可能被人类赋予不同程度的自主性，令我们着迷。水下机器人学也不例外。水下机器人不像它们的地上表亲那样有人形外观，除了由斯坦福大学机器人实验室研发的Ocean One大洋一号（美国加州）。大多数像小型飞船一样，具有方形或流线型的形状，并用缆线连接至水面，通过该缆线传输能量和信息。绝对不能丢失这些有时装有价值数万欧元传感器的高科技玩具。“在20世纪60年代，人们认为机器人能够很快在房间里移动并打开和关闭门（请注意：Shakey和Stanford Cart机器人）。今天，我们已经实现了这一点，意味着这些研究耗费了60年”，Claire Dune-Maillard说道。她是COSMER实验室的高级讲师和研究员，实验室研究机械和机器人系统（土伦大学）。此外，Claire Dune-Maillard密切与法国海洋开发研究机构IFREMER合作。 水下机器人自主性的挑战 “在撰写研究课题时，我们被要求夸大机器人的能力。这样给人的印象是所有问题都已解决，而实际上仍有大量工作要做！在水下机器人学中，我们目前达到的是机器人能够绕过障碍物的阶段，但它还无法分析障碍物是什么，也无法在遇到沉船、地雷、潜水员时反应或调整行为。将水下机器人变得能够根据感知不期而至的事物调整任务，可能会占据我整个职业生涯的时间！”其他机器人专家也在这一方向上努力。以Uly X深海探险机器人为例，IFREMER正努力为机器人赋予类似飞行员的认知能力。而苏格兰爱丁堡的海洋系统实验室也在研究决策自主性。 培养新一代机器人专家 让机器人“智能化”是具有重要工业和战略意义的挑战。该实验领域主要由石油和国防部门的法国及外国工业公司资助。水下机器人已能够潜入远超潜水员的深度并将数据带回水面。 未来，它们将非常有助于更好地理解深海世界。包括Naval Group（法国）在内的私人企业和工业集团正投入越来越多的资源来推动水下机器人学的发展。从学士后到博士阶段，对技术人员和工程师的需求都在那里。 土伦大学于2015年创立了COSMER实验室，以应对这种需求。教师研究人员承担双重使命：培养新一代机器人专家，并通过解决合作企业提出的具体问题，持续改进设备。Vincent Hugel是COSMER的负责人，主要研究机器人和嵌入式计算机。 MIR硕士：独特的培训 “MIR硕士是唯一涉及水下机器人和人工智能的培训。土伦大学每年接纳25至30名在学士后教育中取得Bac + 3学历的学生。随后，他们在西班牙、挪威或葡萄牙完成硕士的第二年，从而获得双学位。”年轻人在企业实习中将所学付诸实践，例如在从事海底制图的初创公司DEESS实习。 改进机器人的运动和定向 对于Vincent Hugel而言，机器人提供了更多的安全性和操作范围。它捕捉的图像越来越清晰，不用担心气体的饱和和毒性。远程操作的设备被用来进入人类难以想象的地方以监控和检查水下结构。 COSMER的研究主题之一是通过加重缆线改进机器人运动的流动性和可靠性。2023年5月的一项科学出版详细说明了对水下有缆机器人的定位形态估计，将视觉方法与新的惯性方法进行了比较。结果显示缆线弯曲估计有显著改进（Juliette Drupt、Claire Dune、Andrew I. Comport 和 Vincent Hugel）。 定向是另一个挑战。Cédric Anthierens与Alseamar公司合作，致力于改进水下滑翔机机器人的性能，以便根据海洋洋流规划其路径。 Seasam：潜水员的伙伴 Claire-Dune Maillard与Notilo Plus（DELAIR Marine）合作，改进其Seasam机器人（IBubble摄影机机器人的专业版）的能力。一项研究探讨了机器人识别潜水员使用的11种手势。 Bilal Ghader、Claire Dune、Eric Watelain 和 Vincent Hugel 在2023年6月发表了一篇科学文章，标题为 基于骨架的潜水员手势视觉识别，使用人工智能技术检测潜水员的身体并识别其手势。最终，Seasam可能成为潜水助理，进行拍摄、与水面通信、提供安全保障、照明区域、吸走沉积物、为考古学家提供工具等。 超越大海：管道勘探 普罗旺斯水渠向COSMER提出了一个问题：如何探索和绘制淡水供应管道的内部图？挑战众多：信号丢失、缆线机械拖曳、机器人卡住甚至缆线断裂的风险。 COSMER实验室的水下机器人家族 COSMER实验室的数据 Submeeting：国际水下机器人周 近百名法国和国外的机器人专家在圣拉斐尔汇聚参加Submeeting，这是一场由COSMER组织的科学活动。2024年的会议重点是机器人在水下考古服务中的应用。德国Christian-Albrecht大学Geomar研究所团队特别进行了摄影测量测试。 Submeeting还专门为不同观众提供了调解和教学环节，包括为年轻人的活动和会议。 […]