麻省理工学院为牡蛎产业设计自主机器人

导读 2022年1月5日整理发布:麻省理工学院的学生与牡蛎养殖者合作创造了Oystamaran——一种机器人车辆,可以在牡蛎生长时翻转沉重的漂浮袋子。当

2022年1月5日整理发布:麻省理工学院的学生与牡蛎养殖者合作创造了“Oystamaran”——一种机器人车辆,可以在牡蛎生长时翻转沉重的漂浮袋子。

当MichelleKornberg即将从麻省理工学院(MIT)毕业时,她想利用自己在机械和海洋工程方面的知识让世界变得更美好。幸运的是,她找到了完美的高级顶点课程项目:通过帮助水产养殖户种植牡蛎来支持可持续海鲜。

“利用我们的技能和机会解决真正重要的问题是我们的责任,”现在在一家名为Innovasea的水产养殖公司工作的Kornberg说。“当然,从环境的角度来看,食品可持续性非常重要,但它在社会层面也很重要。”

Kornberg的顶点课程进行的项目来自于MichaelTriantafyllou,他是MIT海洋科学与工程的HenryL和GraceDoherty教授,也是MITSeaGrant的主任,与DanWard之间的对话。沃德是一位经验丰富的牡蛎养殖者和海洋生物学家,在科德角拥有沃德水产养殖场,并通过寻求解决一些最大挑战的解决方案,广泛致力于推动水产养殖业的发展。

沃德解释说,他的数千个漂浮的网眼牡蛎袋中的每一个每年都需要翻转约11次。翻转使生长在水面下方袋子部分的藻类、藤壶和其他“生物污垢”有机体暴露在空气和光中,因此它们可以干燥并脱落。如果不执行此任务,牡蛎生长所需的水流就会被阻塞。

袋子由农夫划着皮划艇翻转,任务单调,经常在波涛汹涌的水面和恶劣的天气中进行,不符合人体工程学。Ward每年支付大约3,500美元在他的两个农场中的每一个都翻转袋子-并且努力寻找想要完成翻转袋子工作的工人,这些袋子在牡蛎之前可以长到60或70磅重收获。

面对这个问题,Kornberg的顶点类正在集思广益的解决方案中。科恩伯格说,大多数解决方案都涉及一个自动机器人来接管翻包工作。正是在那堂课上,“Oystamaran”的原始版本诞生了,这是一艘在两个船体之间带有翻转机构的双体船。

“总是‘我已经有了这辆遥控车;如果我绑上某种传感器,对您作为牡蛎养殖者有用吗?'”沃德说。“他们试图在没有任何行业合作的情况下将机器人技术应用于水产养殖,这导致机器人产品无法解决我们在农场遇到的任何问题。有机会与MITSeaGrant合作,真正从头开始,真是令人兴奋。他们的方法是,“问题是什么,解决问题的最佳方法是什么?”我们确实对水产养殖中的机器人技术有真正的需求,但你必须从客户至上,而不是技术至上的角度来看待它。”

你有一个漂浮的装置,它必须是自走的,而且必须在不整洁的环境中找到这些物体。它是在随洋流、风和波浪变化的环境中视觉和导航的结合。很快,它就变成了一项复杂的任务。

MICHAELTRIANTAFYLLOU,麻省理工学院

Triantafyllou说,虽然机器人执行的任务与其他行业的机器人完成的工作相似,但学生在设计Oystamaran时面临的“特殊困难”是它的工作环境。

Triantafyllou说:“你有一个漂浮装置,它必须是自行推进的,并且必须在不整洁的环境中找到这些物体。”“它是在随洋流、风和波浪变化的环境中视觉和导航的结合。很快,它就变成了一项复杂的任务。”

麻省理工学院海洋基金的教育管理员安德鲁·贝内特(AndrewBennett)与他人共同教授了这门课,学生们设计了一个Oystamaran2.0版,该版本在WardAquafarms进行了测试,并在远程控制的同时成功翻转了几排袋子。下一步将包括使船只更加自主,以便它可以下水、自主导航到牡蛎袋、翻转它们,然后返回发射点。与该项目相关的第三个顶点课程将于今年春天举行。

这可能是众多机器人中的第一个……它将为海洋农业吸引人才,这是一个巨大的挑战,同时也有利于社会拥有一种从海洋中生产食物的可靠手段。

Bennett说,理想的项目结果是,“我们已经证明了这个概念,现在业内有人说,‘你知道,牡蛎可以赚钱。我想我会接手。然后我们把它交给他们。”

Triantafyllou称Oystamaran为“行业首创”,并解释说该项目已经证明机器人可以在海洋中执行非常有用的任务,并将成为未来水产养殖创新的典范。

“仅仅通过展示方式,这可能是众多机器人中的第一个,”他说。“这将吸引人才从事海洋养殖,这是一个巨大的挑战,同时也有利于社会拥有从海洋中生产食物的可靠方法。”

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