• 2017 July 20 12:11

    OSU researchers work to improve AUVs’ energy efficiency

    Robotics researchers have found a way for autonomous underwater vehicles to navigate strong currents with greater energy efficiency, which means the AUVs can gather data longer and better. AUVs such as underwater gliders are valuable research tools limited primarily by their energy budget – every bit of battery power wasted via inefficient trajectories cuts into the time they can spend working, Oregon State University said in a news release.

    “Historically, a lot of oceanography data sets and sampling came from using ships, which are expensive and can only really be out for a few days at a time,” said Dylan Jones, a third-year Ph.D. student in Oregon State University’s robotics program and lead author on the study.
    “With autonomous underwater vehicles, you can get months-long monitoring. And a way to extend those vehicles’ missions is through smarter planning for how they get from one point of interest to another.”

    Jones and Ph.D. advisor Geoff Hollinger, assistant professor of mechanical engineering in OSU’s College of Engineering, have built a framework for the vehicles to plan energy-efficient trajectories through disturbances that are strong and uncertain, like ocean currents and wind fields.

    The framework involves an algorithm that samples alternate paths, as well as comparison metrics that let a vehicle decide when it makes sense to switch paths based on new information collected about environmental disturbances.

    The researchers tested the framework in a simulated environment – a data set of currents from the Regional Ocean Modeling System – and also on a windy lake with an autonomous boat.

    The results, recently published in IEEE Robotics and Automation Letters, show that the algorithm can plan vehicle paths that are more energy efficient than ones planned by existing methods, and that it’s robust enough to deal with environments for which not much data is available.

    Findings also indicate that three of the framework’s five path comparison metrics can be used to plan more efficient routes compared to planning based solely on the ocean current forecast.

    “We generalized past trajectory optimization techniques and also removed the assumption that trajectory waypoints are equally spaced in time,” Jones said. “Removing that assumption improves on the state of the art in energy-efficient path planning.

    “These are under-actuated vehicles – they don’t go fast in relation to the strong ocean currents, so one way to get them to travel more efficiently is to go with the flow, to coast and not use energy,” he added. “We’re building more intelligence into these vehicles so they can more reliably accomplish their missions.”

    Jones notes that overcoming strong disturbances is a critical component of putting any kind of robot in a real-life environment. Past planning algorithms haven’t always considered the dynamics of the vehicle they were planning for, he said.

    “Sometimes we make assumptions in the lab or do simulations that don’t translate in the real world,” Jones said. “Sometimes a disturbance is too strong to be overcome, or sometimes it can be overcome but the path deviates so significantly that it would put the robot in a danger area. We have to consider all the possible locations of a robot. There are smarter ways of considering these various disturbances, and this gives us a better way of planning paths that are least affected by disturbances.”

    Any disconnect between the controller and the planner can be dangerous, Jones said.
    “The way we see this work going is to bridge that gap – how do we look at paths that are easier for controllers to follow, and how do we make controllers follow paths better?” he said. “We can be more energy efficient when we consider the whole environment, planning paths so that the controller of the vehicle doesn’t have to work as hard.”

    Future research will also deal with “informative path planning” – planning paths that initially gather information about the environment and disturbances that the algorithm can use later to plan more energy-efficient routes.

    “How do we combine these two ideas – planning a path for energy efficiency while also trying to gather information that will inform efficient path planning?” Jones said. “There will be tradeoffs and it might come down to, do I pay five hours now to save six hours later on? Another possible research direction is to look at a multivehicle situation where one vehicle can scout ahead and relay information to one or more others – they could possibly have a low shared energy cost by intelligently assigning goals and sharing information.”

    About the OSU College of Engineering: The OSU College of Engineering is among the nation's largest and most productive engineering programs. Since 1999, the college has more than tripled its research expenditures to $37.2 million by emphasizing highly collaborative research that solves global problems. It is a leader in signature research areas, including precision health, clean energy, resilient infrastructure and advanced manufacturing; and targeted strategic areas, including robotics, materials research and clean water.


16 июля 2024

19:00 Пассажиропоток на речных маршрутах Подмосковья с начала сезона вырос на 21%
18:47 Минобороны подало иск к «Заводу нижегородский теплоход»
18:18 В Енисейском заливе найден затонувший в 1943 году сухогруз «Тбилиси»
17:59 10-я юбилейная конференция «ТрансЛогистика Санкт-Петербург 2024» откроется 1 октября
17:36 Южнокорейская STX Heavy Industries изменит название на HD Hyundai Marine Engine
17:14 Ряд морских контейнерных перевозчиков впервые за долгое время стал снижать спотовые ставки
16:47 Земснаряд «Кадош» Росморпорта отправится в доковый ремонт
16:25 В Сербии планируется реконструкция дунайского порта Прахово за счет госбюджета
16:04 Пакет акций «Логин Дело» Сергея Шишкарева в АО «Корсаковский морской торговый порт» составил 64,26%
15:46 В бункерном топливе региона Амстердам-Роттердам-Антверпен обнаружено высокое содержание абразивных частиц
15:28 Губернатор: Площадку для белорусского порта в Приморье выберут в 2024 году
15:11 Череповецкий судозавод передал ГТЛК третью баржу проекта RBD4608
14:57 Трехпалубный теплоход «Сергей Есенин» выполнил первую швартовку к новому причалу в Великом Новгороде
14:39 РКО начало техническое наблюдение за строительством третьего земснаряда проекта 93.159А
14:02 Китайская Yangzijiang Shipbuilding планирует расширить свои судостроительные мощности
13:38 Генеральным директором завода «Красное Сормово» назначен Станислав Кругляшов
13:20 Новороссийский зерновой терминал в сезон 2023/2024 отгрузил 168 судов
13:01 СНСЗ заложил тринадцатый морской тральщик проекта 12700 «Виктор Корнер»
12:39 Премьер-министр Дагестана: Товарооборот с Ираном пока реализован на 10-15%
12:21 Завершено совместное российско-китайское морское патрулирование в Южно-Китайском море
12:02 Первый в России водородный полигон запущен в Южно-Сахалинске
11:46 В Ростове-на-Дону спущен на воду плавучий причал для швартовки пассажирских судов
11:17 Танкеры ASCO в январе-июне 2024 года снизили грузоперевозки на 20% — до 2 млн тонн
10:56 Спуск к причалу и зал ожидания для пассажиров теплоходов обустроят в Хопылеве (Ярославская область)
10:35 Контейнерные перевозки на СКЖД в январе-июне 2024 года снизились на 7,6% — до 91,5 тыс. TEU
10:17 РС актуализировал Правила постройки танкеров для перевозки сжиженных газов
09:58 В Приморье заказчику передан первый композитный катамаран класса «Тихоокеанский 108»
09:44 В Пермском крае выставили на продажу причал Чайковского речного порта
09:32 Росморречфлот предлагает активнее использовать транзитный потенциал речных артерий Приморья
09:09 Баржа получила повреждение корпуса при прохождении порога на Енисее
08:46 Состояние гидротехнических сооружений ВМТП проинспектировано руководителями отраслевых ведомств
08:23 Анадырский морской порт (Чукотка) с начала навигации обработал около 30 тыс. тонн угля
08:00 Обновлены сведения о фактических глубинах и проходных осадках судов на акватории порта Посьет (Приморье)

15 июля 2024

19:00 Подготовка к Главному Военно-Морскому параду внесет изменения в график разводки мостов в Петербурге
18:35 Администрации «Волго-Балт» передан земснаряд проекта Ц480Д «Константин Безюков»
18:13 Мнение: Развитие арктических проектов требует инновационных подходов для подготовки кадров
17:54 Инвесторы могут продлить сроки строительства судов по первым крабовым аукционам до 7 лет
17:36 В Рыбинске началась погрузка секций плавдока для ПСЗ «Янтарь»
17:19 Турция сократит импорт пшеницы в сезоне 2024/2025 на 16% — до 8 млн тонн
16:58 На площадке «Красные Баррикады» ЮЦСС капитально отремонтируют плавучую буровую установку «Бриз» «Лукойла»
16:37 Датская Torm купит на вторичном рынке восемь танкеров-продуктовозов и продаст один типа MR
16:15 Продажи бункерного топлива в порту Сингапур за январь-июнь 2024 года выросли на 8,5%
15:54 Основной акционер Судоремонтно-судостроительной корпорации (Нижегородская область) снизил свою долю до 27,8%
15:36 Грузооборот порта Сингапур за январь-июнь 2024 года увеличился на 8,2%
15:21 Соглашение Maersk и Hapag-Lloyd о совместном флоте на контейнерных линиях вызвало вопросы у властей США
14:48 Сделка о покупке STX Heavy Industries компанией HD KSOE одобрена антимонопольными органами Южной Кореи
14:23 На Байкале пресечены нелегальные пассажироперевозки на судах в районе поселка Листвянка
13:59 Реконструкция порта Корсаков (Сахалин) будет выполнена в 2024-2027 годах
13:47 Совокупный контейнерооборот терминалов COSCO за первое полугодие 2024 года вырос почти на 8%
13:05 НЭС «Михаил Сомов» доставило снабжение на остров Визе
12:32 Совокупный грузооборот терминала CSP Abu Dhabi с момента запуска превысил 5 млн TEU
12:04 Российско-китайское учение «Морское взаимодействие – 2024» пройдет с 15 по 17 июля
11:44 Заместителем генерального директора РС назначен Алексей Березин
11:36 Таможня в порту Ростов-на-Дону в первом полугодии 2024 года оформила более 2 тыс. судов
11:27 РС: Автоматическая система обмена данными в диапазоне очень высоких частот сменит существующую АИС
11:11 Судопогрузочные машины доставят на терминал минудобрений в Усть-Луге в сентябре 2024 года
10:48 В порту Находка (Приморье) планируется реконструкция причала №25
10:29 «НОВАТЭК» в первом полугодии 2024 года снизил реализацию природного газа на 3,3%
10:12 Петербургский суд постановил взыскать с Wartsila 7,6 млн евро в пользу Балтзавода
09:53 Ученые саратовского вуза запатентовали модель гребного винта для арктических судов
09:31 Атомоход «Сибирь» завершил ледокольную проводку двух судов в порт Певек
09:08 Пассажиры речных электросудов в Москве с момента запуска регулярных маршрутов совершили 1 млн поездок
08:45 Навигация 2024 года открылась в порту Тикси (Якутия)
08:22 Часть акватории Татарского пролива предоставлена в обособленное водопользование погрануправлению ФСБ
08:00 Готовится к публикации третий номер журнала «ПортНьюс» за 2024 год

14 июля 2024

11:11 Грузооборот турецких портов в январе-июне 2024 года вырос на 3,2% — до 269,1 млн тонн
09:29 На реке Индигирка в Якутии столкнулись два теплохода
08:40 Перевалка зерна на терминалах «Деметра-Холдинг» по итогам сезона составила 12,5 млн тонн
08:23 Председателю совета директоров Московского речного пароходства Вадиму Березину 88 лет!

13 июля 2024

15:21 Китай успешно применяет «морскую милицию» для контроля над спорными водами без вооруженного конфликта