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美国一公司开发自动清洁海洋垃圾机器人

原创 2023-08-07 09:16 南山 来源:AGV

Clean Earth Rovers (美国一家环境公司)致力于推动海洋影响,努力创造解决所有水体水污染问题的最佳方案。通过为最需要帮助的人群和生态系统提供创新技术,清洁地球漫游者公司能够清除脆弱环境中的人为污染物,从而提高所有人的生活质量。

海洋要务

地球的海洋长期被忽视。据联合国教科文组织统计,仅塑料污染(约 50 万亿个)就占海洋污染的 80%左右。没有健康的海洋,水上和水下所有物种的未来都岌岌可危。

然而,前景并非一片暗淡。人类在海洋和水道管理方面的不良记录已得到广泛承认,变革正在进行中。在世界各地,富有创造力的思想家和创新的设计师们正在加快制定清理世界海洋的解决方案

Clean Earth Rovers (清洁地球漫游车公司)的联合创始人兼首席执行官迈克尔-阿伦斯(Michael Arens)就是这样一位创新者。2019 年,迈克尔和他的团队推出了清洁地球漫游车(Clean Earth Rovers),目标是在近岸水域设计、制造和部署自动驾驶的无人驾驶水面飞行器(USV),以有效清除水上垃圾和碎片。2022 年,他们推出了自己的 USV--Rover AVPro(以下简称 "Rover"),受到了包括环保主义者、沿海企业、旅游业、渔业、政府和民用水道使用者在内的客户的一致好评。

挑战:轻松、安全、高效地监控海洋清洁机器人船队

目前的海洋清洁作业方法成本高昂,往往很危险,主要靠人工操作,而且大多效果不佳。漫游者是一种经济、安全和自主的清理工具,旨在克服这些问题。

清洁地球漫游车公司意识到,他们需要将漫游车与无人机机队管理平台整合在一起--一个易于访问、使用简单且与机器人无关的平台。此外,该平台还需要具有灵活性,能够利用蜂窝网络,并且不受地理位置的限制。

解决方案云地面控制帮助实现可访问性、可扩展性和易操作性的梦想

经过大量研究,迈克尔和团队确定云地面控制(CGC)是理想的解决方案。CGC 由 Advanced Navigation 开发,是一个基于云的指挥和控制平台,可支持多用户和多车辆远程操作。

由于 CGConnect 是一种信用卡大小的即插即用微型调制解调器,可在 4G/5G 蜂窝网络上运行,因此将每辆漫游车连接到 CGC 平台非常简单。清洁地球漫游者公司可以利用它将所有漫游者连接到 CGC,直接访问 CGC 的丰富功能,包括实时遥测、云存储、视频和有效载荷数据。

由于 CGConnect 与机器人无关,因此 Clean Earth Rovers 可以灵活地更换电信服务提供商或采用其他硬件,而无需重新设计其解决方案。

成果:经济高效的自主船队,提升海洋清洁水平

清洁地球巡洋舰发现,CGC 提供的解决方案既经济又安全,使海洋和水道清洁工作比以前更快、更简单。

最重要的是,CGC 提供了 Clean Earth Rovers 优化其解决方案所需的缺失环节--使任何拥有互联网连接设备的授权人员都能远程部署、监控和控制多辆漫游车。这带来了许多积极的成果。

更高的透明度和态势感知

CGConnect 微型调制解调器和 CGC 的组合解决方案使清洁地球漫游车的客户能够访问实时视频流数据,并通过网络浏览器指挥和控制其车队。客户可以登录查看车辆的摄像头画面,并实时观看多架漫游者无人机执行任务的情况。

"您可以通过浏览器登录。你可以访问飞行器。你可以看到它在做什么。你可以控制它。就是这么简单。"清洁地球漫游车公司首席执行官兼创始人迈克尔-阿伦斯(Michael Arens)说。

CGC 平台不仅提供实时监控,还提供数据分析和自动运营管理,从而更容易简化运营和协调漫游者车队,尤其是在可能对人类构成危险的脆弱区域。总之,这使操作员能够在灾难发生时做出更明智的决定,同时确保自身安全。

任务规划变得更容易

有了 CGC 和 CGConnect,就可以使用基于地图的点对点界面来规划和监控任务。要设置任务,用户只需点击地图,创建多边形坐标。漫游者车载 GPS 定位模块可在任务期间提供车辆位置,以确保车辆沿着正确的路径行驶,并保持在任务参数范围内。定位模块通过 CGConnect 调制解调器连接到 CGC 平台,因此操作员可以随时准确了解每条河流的位置。除此之外,CGC 还可以将预先计划好的任务保存在云端,以便随时通过任何设备部署到任何车辆上。

CGConnect,信用卡大小的即插即用蜂窝微调制解调器

云地面控制可通过网络浏览器进行简单的任务规划

更快的响应时间和更好的决策

实时视频和遥测数据的可访问性直接加快了响应速度,改善了协调和决策。例如,每个漫游车都配备了一个激光雷达扫描仪,用于物体探测和避免碰撞。激光雷达扫描仪的数据由漫游者的控制模块进行分析,在任务路径受阻的情况下,通过 CGC 向操作员传达。然后,操作员可以选择放弃任务,或进行手动控制以避开障碍物并继续执行任务。CGC应用程序接口(API)允许清洁地球漫游者等第三方开发人员根据各自应用的需要定制整体解决方案,从而实现了这种高水平(而且还在不断提高)的跨平台功能。

安全可靠的流程

除了普通的智能手机、平板电脑或电脑外,无需其他设备,因此 CGC 无需额外支出。此外,CGC 还采用了军用级别的端到端加密和安全措施,保护 Clean Earth Rovers 客户的数据免受潜在威胁和安全漏洞。

云地面控制平台为自动化运营管理提供实时监控

开创海洋清洁的未来

Clean Earth Rovers 团队在游艇码头、港口设施和美国海岸线的其他近岸污染区及其周围进行了广泛的测试和试验,并取得了积极的成果。

阿伦斯说:"我们的客户认识到,我们的漫游车是为他们节省资金、降低设备成本、减少劳动力成本和降低运营风险的工具。

洁净地球漫游车公司一直在寻求突破,目前正在积极开发漫游车的其他用途。例如,在发生石油泄漏的情况下,漫游车可以很容易地配备吸油材料,使其能够以协调的方式快速清理大片水域。其他应用案例还包括在藻类大量繁殖后清理死鱼和其他受影响的海洋生物,或在飓风或气旋过后清除海洋废弃物。其他应用还包括远程勘测海上风力涡轮机、检查能源基础设施以及监测鲸鱼迁徙模式等海洋生物。

需要重申的是,清理行动需要众多利益相关者之间进行大规模的广泛协调。应对灾难所需的资源非常庞大--以汽油为燃料的船只、工作人员、危险品装备、个人防护设备、昂贵的公众责任保险和个人医疗保险等等。

将 CGC 与漫游车整合后,操作员与中央指挥部之间的沟通更加顺畅,同时投入的资源也更少,从而最大限度地降低了第一响应人员的风险,并降低了传统清理工作的总体运营成本。一辆漫游车在充满电的情况下可运行约 20 个小时,能够收集约 40 公斤的废物--就其小巧的体积而言,这是一个令人印象深刻的数量。

Arens总结了他眼中清洁地球漫游车概念的未来:

"我们认为自己将成为沿海污染和水道管理自动化领域的领导者。我们相信,我们基于无人机的机器人清洁即服务模式将被证明对一般海洋清洁、溢油清除、有害藻类大量繁殖后的补救或任何情况都大有裨益。"

采用自主指挥和控制技术来监测和清洁我们的海洋,将清除塑料、垃圾、水生石油和其他毒害或杀死海洋野生动物的化学物质。清洁地球漫游车 "倡议是全球众多倡议中的一个,我们衷心希望它有助于创造清洁、健康和繁荣的海洋。

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