소설 바이오 인스 트럭 프로젝트 CETI 태그를 배포합니다. | © Jaime Rojo의 사진
Project CETI라고도 알려진 Cetacean Translation Initiative의 연구원들은 2020 년부터 로봇 공학과 인공 지능을 사용하여 정자 고래를 추적하고 인간적으로 정보를 수집하기 위해 노력했습니다. 결국, 조직은 정자 고래의 발성을 해독하기를 희망합니다.
이전에, 로봇 보고서 Project Ceti가 생물학적으로 영감을 얻은 방법을 다루었습니다 흡입-컵 태그그리고 그것이 특별한 발전 방법 AI 프레임 워크 정자 고래가 어디에 있는지 확인하기 위해. 그 노력 획득 2025 RBR50 Robotics Innovation Award. 팀은 고래에 태그를 놓는 데 사용하는 드론을 더 깊이 살펴 보았습니다.
Project Ceti의 태그는 고래에 적용되면 생물 음향, 심박수, 다이빙 깊이 및 신체 방향을 수집합니다. 로봇 공학이 없으면 연구원들은 보트에서 고래에 접근 한 다음 긴 확장 극을 사용하여 태그를 배치하여 태그를 적용 할 수 있습니다. 이것은 기술과 정밀도가 필요한 논리적으로 도전적이고 더 단호한 방법입니다.
이제 Project CETI는 1 인칭 뷰 (FPV) 레이싱 드론을 사용합니다. 그만큼 팀 해수에 노출을 견딜 수 있도록 수정하고 사용자 정의 인터페이스를 장착하여 고래의 등에 적용될 때 태그를 해제 할 수 있습니다.
Project Ceti의 로봇 공학 책임자 인 Robert J. Wood는“이 클래스의 드론은 오픈 소스 하드웨어/소프트웨어 플랫폼을 기반으로하기 때문에 자연스러운 선택이었습니다. 로봇 보고서. “태그를 운반하기위한 적절한 힘과 페이로드가 있습니다. 플랫폼은 예를 들어 비디오 그래피를위한보다 안정적인 드론과는 달리 기동성이 높았으며 비교적 저렴합니다.”
Wood는 또한 Harvard University의 공학 및 응용 과학 교수이자 National Geographic Explorer입니다.
고래 태깅은 완벽한 타이밍으로 나옵니다
정자 고래는 깊숙이 뛰어 들어 약 45 분 동안 수중에 머무를 수 있으며 8-10 분 동안 표면에있을 수 있습니다. 프로젝트 CETI는이 작은 시간 동안 고래를 태그해야합니다. 팀은 항공을 사용하기로 결정했습니다 드론 그들의 속도 때문에.
우드는“고래가 표면에있는 시간은 매우 짧은 창이며, 수생 드론은 공중 드론보다 훨씬 느리기 때문에 고래가 어디서, 언제 어디서나 표면에 대한 진보 된 지식이 필요할 것”이라고 Wood는 말했다. “이 예측은 Ceti 공동 작업자 Stephanie Gil의 활발한 연구 영역이므로 미래에 실행 가능한 접근이 될 수 있습니다.”
“공중 드론은 저렴하고 작동하기 쉽기 때문에 공중 드론과의 현재 접근 방식이 가까운 미래에도 계속 될 것이라고 생각합니다.” “우리는 또한 포장을 들고 고래를 듣고 그 데이터를 나타낼 위치에 대한 예측 알고리즘에 공급할 수있는 수중 드론을 수용 할 수있는 표면 드론을 개발하는 데 관심이 있습니다.”
Project Ceti의 드론은 현재 숙련 된 운영자에 의해 원격으로 제어됩니다. 테스트하는 동안 배포 시간은 평균 1 분 15 초였습니다.
Wood는“이 시점에서 대부분의 실패는 단순히 잘못된 것입니다. “고래와 파도의 움직임에 대한 접근 방식을 시간에 시간을내는 것은 매우 까다 롭습니다. 우리 조종사는 훌륭하지만 최종 기동은 확실히 가장 어려운 부분 중 하나입니다.”
프로젝트 CETI는 해양 상태에 대한 드론을 업그레이드합니다
대부분의 상용 드론은 CETI가 바다에서 직면하는 어려운 조건을 처리 할 준비가되어 있지 않습니다. 드론을 물 손상에 덜 취약하게하기 위해, 팀은 전자 부품을 물에 튀기거나 완전한 침수로부터 보호하는 방법을 개발했습니다.
Wood는“가장 중요한 변화는 방수 기능과 관련이 있었지만 차량의 성능을 저하시키지 않았습니다. “이것은 대부분의 정적 구성 요소에서는 너무 까다 롭지 않습니다. 우리는 화학 증기 배치 시스템을 사용하여 모든 전기 부품을 얇은 플라스틱 필름으로 은밀하게 코팅 할 수있는 프로세스가 있습니다. 그리고 물 착륙의 경우 부유물을 추가합니다.”
“가장 까다로운 부품은 정적 구성 요소와 같은 방식으로 코팅 할 수 없기 때문에 모터입니다. 따라서 특수 그리스를 사용해야합니다. 내장 유지 보수는 차량을 실행 순서대로 유지하는 데 매우 중요합니다.”
방수 외에도 팀은 안전 조치를 설치하여 드론이 태깅 중에 고래를 다치게하지 않도록했습니다. 프로젝트 CETI는 드론의 회전 프로펠러로부터 고래를 보호하기 위해 각 팔 말단 주변에 맞춤형 3D 인쇄 경비원을 설치했습니다.
프로젝트 CETI는 또한 드론이 물에 빠지고 가라 앉을 수있는 시간을 준비해야했습니다. 이에 대응하기 위해 팀은 드론을 더 부력으로 만들었으므로 표면으로 떠 다니면서 검색하기가 더 쉬워졌습니다.
Testing에서 배운 교훈 및 Project CETI의 다음 단계
Drones를 사용한 이후 Project Ceti는 55%이상의 배포 성공률이 높았습니다. 이 방법은 팀이 보트에서 고래에 접근 할 필요가 없기 때문에 수동 방법보다 덜 침습적입니다.
Wood는“우리의 가장 큰 교훈은 두 가지입니다. 첫째, 실험실보다 모든 것이 훨씬 더 어렵습니다. “아마도 분명하지만, 이것은 내가 상상할 수있는 가장 어려운 필드 로봇 응용 프로그램 중 하나이므로 잘못 될 수있는 모든 것이 잘못 될 것이므로 로봇과 컨트롤러 디자인만큼 준비가 중요합니다.”
“둘째,이 동물들은 예측할 수 없으므로 그들과의 만남은 소중합니다.” “우리는 우리가 그들과 교류 할 기회에 대해 최대한 감사하는 법을 배웠습니다. 그들을 공부할 기회를 얻는 것뿐만 아니라 존중하고 온화한 방식으로 그렇게합니다.”
Wood는 Project CETI가 태깅 프로세스를 완전히 자동화하는 데 관심이 있다고 Wood는 말했다.
“[Automating the tagging process] 우리의 현재 초점입니다. ML을 엄격하게 사용하지 않습니다 [machine learning] 우리가 더 조심하기를 원하기 때문에 ML 기반 제어 방법은 필연적으로 무인 항공기를 위험에 빠뜨리거나 고래에 덜 신입생 방식으로 영향을 줄 수있는 많은 고장을 가질 것입니다.”라고 그는 말했습니다.
Wood는“따라서 우리는보다 보수적이고 고전적인 통제 접근 방식으로 이에 접근하고 있습니다. “이것은 먼저 고래, 크기, 방향 등을 식별하고 태그를 안전하게 배치 할 위치의 대상을 생성하는 MIT 협력자가 개발 한 비전 시스템으로 시작합니다. 나머지 프로세스에는 태그를 방출하기 전에 드론을 대상 위치로 조종하는보다 일반적인 제어 시스템이 포함됩니다.”
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