Sirec – Game

Resum

Exploració i Classificació Intel·ligent de Robots del Fons Marí

El mapeig del fons marí a alta resolució requereix vehicles subaquàtics que realitzin prospeccions volant a baixes altituds, especialment quan s’adquireixen imatges òptiques. Per optimitzar l’ús dels recursos i els temps de prospecció, aquest projecte busca un salt en el nivell d’autonomia dels Vehicles Subaquàtics Autònoms (AUV) de recerca i comercials més enllà de les pràctiques actuals. Actualment, els AUV executen missions preplanificades o, en el millor dels casos, implementen esdeveniments preprogramats, reaccionant durant la prospecció amb un nivell moderat de reparametrització.

Per proporcionar als robots subaquàtics una major autonomia i capacitats, aquest projecte busca millorar i potenciar les seves capacitats cognitives i intel·ligents durant l’exploració del fons marí. Identifiquem dos avenços revolucionaris: (A) el mapeig intel·ligent de grans àrees del fons marí, ara una tasca que consumeix molt de temps; i (B) el mapeig intel·ligent d’estructures complexes i tridimensionals (ara limitat a pilots humans i sovint impossible de dur a terme). Ambdós avenços requereixen enfocaments innovadors que permetin als robots realitzar prospeccions adaptatives de manera autònoma. En el primer cas, busquem que el robot identifiqui els objectius d’interès i adapti la prospecció per optimitzar significativament els temps d’exploració, excloent la prospecció innecessària d’àrees poc interessants. SIREC provarà aquest primer cas d’ús en el mapeig de la praderia de Posidonia oceanica, un component principal dels ecosistemes vinculats a la captura de carboni i, per tant, de gran impacte ambiental i social. En el segon cas, dotarem el robot de la intel·ligència per prospectar estructures complexes a curta distància (<5 m), amb la possibilitat d’identificar àrees que requereixin un remapeig, tot considerant la seguretat del vehicle en tot moment. Aquest mode de navegació intel·ligent té aplicacions en nombrosos camps (geologia, arqueologia, enginyeria, infraestructures energètiques, etc.). Desenvoluparem aquesta intel·ligència de navegació utilitzant objectius geològics (afloraments rocosos submarins i xemeneies de fonts hidrotermals per a estudis tectònics i hidrotermals, respectivament).

SIREC aborda aquestes dues necessitats a través de dos casos d’ús independents però relacionats utilitzant l’AUV Girona 500. Preveiem que els algoritmes desenvolupats tinguin aplicació en diversos camps científics (biologia, geologia, estudis ambientals), i els explotarem com a vector de divulgació al públic general, així com per explorar maneres de portar el treball de camp i el fons marí a les aules. Aquests algoritmes seran verificats tant a la piscina del Centre de Robòtica Submarina (CIRS) com en proves de camp extensives. Els algoritmes entrenats s’optimitzaran per funcionar en el maquinari a bord, permetent així l’execució en temps real per donar suport al comportament autònom del robot. Durant el projecte, es generarà un conjunt complet de dades d’entrenament, i tant els algoritmes com les dades es posaran a disposició pública a través de repositoris en línia.

Participació en el JOC:

JOC farà col·laborar amb la Universitat de Girona organitzant Sortides de camp per a la verificació sobre el terreny per confirmar la correspondència de les 'decisions visuals' preses pel robot i la naturalesa real del fons marí sondejat. Les tipologies del fons marí inclouen praderies, estora morta, sorra i roca.