Real-sea recharging confirmation of underwater robot with dual-cameras and wide-space/high-accuracy perception by eye-vergence function

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04190
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61050:Intelligent robotics-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Minami Mamoru 岡山大学, 自然科学研究科, 特命教授 (80262608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸田 雄一郎 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (70806083)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ドッキング制御 / リアルタイム空間計測 / 位置姿勢安定化制御 / 自律型ロボットのための自律充電 / 泳ぐ魚の寸法計測 / 魚養殖の自動制御化 / 省エネ養殖によるSDGｓ貢献

Outline of Final Research Achievements

Development of autonomous docking control technologies that enables automatic recharges of batteries for the power sources of underwater vehicles has been conducted. The experiments have shown that the developed real-time 3D-pose (position and orientation) measurement system combined with AUV controlling technologies has abilities to make the vehicle dock to the simulated docking station in real Setouchi Inland Sea. On top of this result, the docking performances have been confirmed in the environment with complete darkness and mad surging condition representing the deep-sea bottom circumstances by using self-lighting 3D-maker developed in this research. By expanding the resulted real-time space perception abilities to measurement of swimming fishes, new measurement method of swimming fishes' length has been achieved.

Free Research Field

水中ロボティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自律水中ロボット(AUV)の自動制御技術は、AUVの位置姿勢をリアルタイムに計測する技術が不可欠であり、空間計測技術の開発はAUVの海底での自律的活動電を可能とする自動嵌合制御を可能とする。海底では海流変化、濁り、水中物体によるカメラ視界遮蔽など海中独特の外乱が存在し、これらの外乱に対するロバストな充電ドッキング制御技術の開発を行った。自発光３次元マーカーと複眼カメラを用いたリアルタイム計測、およびドッキング安定化制御方法の開発により瀬戸内海での実海域ドッキングに成功しその実用的能力を実証した。さらに開発した空間計測技術を泳ぐ魚の寸法計測に応用し養殖技術の自動制御化とSDGｓ達成に貢献した。