• 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.


23 апреля 2024

19:00 Замглавы РЖД призвал использовать все возможности для вывоза экспортных грузов
18:26 Для международного морского терминала в Пионерском построят перехватывающую стоянку для накатной техники
17:48 Россия рассматривает возможность создания порта в одной из стран Африки
17:08 Росморпорт планирует ремонт буксира «Ирбис» в объеме очередного освидетельствования РС
16:19 WinGD завершила испытания нового короткоходного двигателя серии X-S
16:00 Компания «Водолет» развивает собственную причальную инфраструктуру на Волге
15:48 Эксперт: Необходимо строительство камеры шлюза 16А на Городце и ликвидация мелководья на Каме
15:31 Второй центр оценки качества зерна введен на терминале КСК в Новороссийске
15:12 ООО «Водолет» (Нижний Новгород) в навигацию 2024 года планирует перевезти 130 тыс. пассажиров
14:53 Компания «Волга-Флот» призвала обеспечить утилизационный грант под постройку речных грузовых судов в 25%
14:35 Эксперт: Существует риск остановки судоходства на Городецком участке в навигацию 2024 года
14:16 «Волга-Флот» предлагает дотировать речные перевозки строительных и социально значимых грузов
13:57 Голландская верфь Thecla Bodewes Shipyards спустила на воду пятый сухогруз серии LABRAX
13:44 Сотрудники ММТП эвакуированы из-за обнаружения бомбы времен ВОВ на территории порта
13:35 Создание ПОЭЗ в Нижнем Новгороде позволит увеличить к 2030 году контейнерные перевозки на 240 тыс. TEU в год
13:18 НКХП увеличил перевалку экспортного зерна в марте 2024 года на 2,5% — до 737,2 тыс. тонн
12:59 Пермский край планирует построить 9 новых причалов к 2026 году
12:43 Сухогруз греческой компании Carras первым в отрасли получил нотацию класса Biofuel-1 от общества ABS
12:21 Астраханская область предложила продлить МТК «Север ‒ Юг» до Африки
11:56 Теплоходы компании «Водоходъ» выполнят 176 круизов из 14 городов России в майские праздники
11:37 Росморпорт ищет исполнителя работ по обслуживанию земснаряда при дноуглублении ВКМСК
11:19 Профсоюзы США предлагают ввести отдельную плату для судов, построенных в Китае
10:58 Капитана на Ямале осудили за небрежность при управлении буксирным составом
10:42 Катерное сообщение от причала Михайловской батареи (Севастополь) нарушено из-за шторма
10:21 Пассажирский теплоход «Мустай Карим» отправился в первый в 2024 году круиз
10:10 Губернатор Сахалина назвал субдсидируемую доставку грузов по Севморпути козырной картой в развитии региона
09:39 Бразилия, Иран, Алжир и Нигерия станут приоритетными направлениями экспорта российской рыбопродукции
09:17 РЖД введет скидку 50% на перевозку черных металлов по восточной ветке МТК «Север ‒ Юг»
08:56 Юрий Трутнев: Верфь на Камчатке стала хорошим примером сокращения расходов на строительство рыболовных судов
08:31 Строительство и обновление причалов вошло в перечень мероприятий по сохранению и развитию Соловецкого архипелага
08:12 Владимир Путин: МТК «Север – Юг» должен стать примером самой широкой международной кооперации
08:00 Ульяновск прогнозирует рост количество круизных туристов в навигацию 2024 года на 7,5%

22 апреля 2024

19:00 Российская палата судоходства отмечает 30-летие деятельности
18:34 Швейцарская MSС примет участие в создании плавучего госпиталя для медицинской помощи жителям африканских стран
18:13 Предшвартовый этап постройки океанографического судна «Алмаз» на ПСЗ «Янтарь» планируется в конце 2024 года
17:57 Команда «Терминал Морской Рыбный Порт» победила в 8-м турнире Кубка Балтийского моря по мини-футболу сезона 2023-2024
17:36 Ледоколы «Капитан Чадаев» и «Капитан Евдокимов» выполнят на Северной Двине противопаводковые работы
17:14 Росморпорт предпринял вторую попытку найти поставщика автомобильно-железнодорожного парома
16:53 Пассажирское электросудно «Экоходъ-3» передано лизингополучателю
16:30 В Финском заливе возобновляется круглосуточное плавание судов по фарватеру № 11 и Корабельному каналу
16:12 Минпромторг обновил основные параметры промышленной ипотеки
15:47 MOL до конца года оборудует свой продуктовоз комбинированной системой скруббера и улавливания CO2
15:29 Грузопоток со станций СКЖД в порты Азово-Черноморского бассейна в январе-марте 2024 года вырос на 2,8%
15:11 При строительстве морского порта Диксон (Таймыр) допущены нарушения закупочной процедуры
14:52 Александр Лукашенко: Для Белоруссии очень важно серьезно освоить Северный морской путь
14:33 ГК «СММ» поставила 2 портальных крана «Аист» для «Универсального перегрузочного комплекса» (Усть-Луга)
14:14 Сухогруз с зерном вышел в тестовый рейс из Волгограда в Иран по единому водному маршруту МТК «Север ‒ Юг»
13:58 Врио генерального директора СЗ «Море» стал Антон Корзун
13:45 Перевозка удобрений на экспорт по сети РЖД в направлении портов в январе-марте 2024 года выросла на 31%
13:26 Подписано соглашение о строительстве порта для белорусских грузов в Мурманской области
12:47 FESCO: Контейнерный рынок России в первом квартале 2024 года вырос на 13% — до 1,6 млн TEU
12:23 Волго-Каспийский судоремонтный завод за 2023 год получил чистый убыток в 10,3 млн рублей
11:58 Навигация в Волжском бассейне открыта выходом первого судна из ворот 14-го шлюза Городецкого гидроузла
11:52 РБК: Гендиректор Балтийского завода Юрий Гордиенков в ближайшее время покинет должность
11:33 Причалы и набережные Москвы подготовлены к старту навигации
11:14 Суд в Магадане рассмотрит дело старпома морского судна, допустившего столкновение с рыболовным траулером
10:56 Второй строящийся в Китае круизный лайнер зашел на верфь в Шанхае для окончательной сборки
10:37 Теплоход «Лотос» с 48 пассажирами на борту потерял ход в Японском море из-за поломки двигателя
10:21 Депутат Госдумы Николай Арефьев в ходе визита на СРП «ПРЕГОЛЬ» высоко оценил производственные мощности предприятия
10:12 На производственной площадке «Лотос» завершены ходовые испытания третьего земснаряда с фрезерным рыхлителем
09:30 Подписано Федеральное отраслевое соглашение по морскому транспорту на 2024-2027 годы
08:58 Электрокатамаран «Белояр» начнет пассажироперевозки по Волге весной 2024 года
08:23 Перевозки экспортного угля по ДВЖД за январь-март 2024 года выросли на 11% — до 7,1 млн тонн
08:00 Ледокол «Капитан Мецайк» должен пройти доковый ремонт в 2024 году

21 апреля 2024

11:34 Российские ученые разработали краску, защищающую суда и ГТС от биообрастания
11:12 Губернатор: На корабле в Севастополе отбита атака противокорабельной ракеты
11:06 Владимир Путин поручил разработать меры по обновлению малотоннажного рыбопромыслового флота
10:30 В Саратовской области открылась пассажирская речная навигация-2024

20 апреля 2024

14:43 В Авачинской бухте прошло учение по оказанию помощи терпящему бедствие судну в море
13:37 Экспорт СПГ из России в Китай в I квартале 2024 года сократился на 19,66% в денежном выражении