确保水下机器人在炎热的热带水域生存

炎热潮湿的热带海洋环境，如澳大利亚的大堡礁，会对海洋的自主系统造成严重破坏。水下和水面MAS用于海洋监测，定位海底水雷等物体，以及救援游泳者。

“热带环境会导致系统过热或阻止高密度锂电池充电，”该中心的项目总监梅兰妮·奥尔森(Melanie Olsen)说澳大利亚海洋科学研究所(AIMS)珊瑚礁工程这是一家位于澳大利亚北部的技术测试和评估机构。“在这些热带环境中茁壮成长的微生物和小型生物在水下表面迅速生长，降低了传感器的性能以及机器人和自主系统的流体动力学。”

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开发能够承受这些条件的技术是奥尔森工作的一部分，同时也支持ReefWorks更广泛的使命，帮助其他人将自主系统移出实验室。奥尔森说，测试这些系统并收集合规性证据，以证明它们符合监管要求，并可以获得运营认证，这是至关重要的。但是，很少有地方测试海洋机器人、自主系统和人工智能(RAS-AI)技术，这阻碍了该行业的发展，Olsen说。“RAS-AI供应商很难从原型发展到商业产品，因为获得认证系统的途径很复杂。”

这就是AIMS建立ReefWorks的原因。该设施用于测试有船员和无人驾驶的热带和海洋船只，以及机器人、传感器和其他创新。亚博排列五投注网站奥尔森说:“我们是澳大利亚，也可能是世界上第一个在热带地区进行此类测试的机构。”水下和水面MAS的例子包括ReefScan CoralAUV，用于海洋监测波浪自适应模块化船这是一种水面船只，用于海洋监测、定位海底水雷和其他物体，以及救援游泳者。

AIMS已经对设备进行了十多年的测试，但AIMS的这部分设施于2021年12月向公众开放。Olsen表示，ReefWorks支持整个开发周期，从数字模型验证和开发测试到产品和操作级测试。物理测试可以在AIMS的三个海上靶场进行，这些靶场提供不同的测试条件。ReefWorks公司还拥有陆基设施、国家海洋模拟器传感器测试箱和海上范围之间的无人机走廊，用于验证远程海上自主系统的性能。

她说:“我们的总体目标是在澳大利亚建立一个可持续的海洋自主系统(MAS)部门。”

ReefWorks帮助用户充分利用测试时间的方法之一是提供“数字双胞胎”和虚拟世界。数字双胞胎是现实世界对象、机器或系统的虚拟模型，可用于评估现实世界对应对象的运行情况。

“我们的每个测试范围都在开发一个数字双胞胎，”奥尔森说。“开发人员将能够在虚拟靶场上进行测试任务，当他们到达这里时，他们可以使用实时收集的数据回放任务，并验证MAS数字模型的性能。”

奥尔森领导着一个五人团队，目前正在招募另外五人。她预计，随着ReefWorks在该地区的地位越来越稳固，员工人数将在几年内增加两倍。

作为IEEE高级成员，奥尔森积极参与IEEE北澳大利亚分会．她于2020年和2021年担任小组主席，在此期间，小组实现了区域10优秀小区奖．

集成嵌入式人工智能和物联网边缘计算

在加入AIMS之前，奥尔森在澳大利亚国防部作为未来技术和海上电子战系统的首席工程师。

奥尔森在一个务农家庭长大，直到他成为一名电子工程讲师，才真正接触到计算机或工程师詹姆斯库克大学她来到她所在的乡村高中做演讲。他带来了一架遥控四旋翼直升机——十年前，四旋翼直升机还很普遍。

这次讲座让奥尔森在汤斯维尔的詹姆斯库克大学获得了电气、电子和计算机系统的学士学位。她后来在澳大利亚大学获得了系统工程硕士学位堪培拉的新南威尔士大学．2016年，奥尔森在AIMS担任技术开发工程团队负责人。

她说:“我对新技术充满热情，并希望看到它们在该领域的整合。”“在[澳大利亚]国防部工作的十年里，我在系统工程方面提高了自己的技能，以解决更复杂的技术集成挑战。AIMS为我提供了一个将这些技能应用于热带海洋环境面临的挑战的机会。”

“我们是澳大利亚，也可能是世界上第一个在热带地区进行此类测试的机构。”

奥尔森在国防部所做的工作与她在ReefWorks的工作有许多相似之处。她说:“我在国防部和AIMS的工作都需要了解电子子系统是如何工作的，确定什么是可行的用例，理解建模和仿真的重要性，并能够与跨学科团队沟通工程术语。”“这两个角色都是关于解决工程问题的。”

Olsen目前致力于将嵌入式人工智能和物联网边缘计算集成到AIMS基础设施中。她yabo2016网上亚博A说:“人工智能被用于提高海洋自主系统的能力。”“例如，人工智能被用于训练MAS导航并避免与珊瑚礁、其他船只或其他物体碰撞，或允许MAS识别特定的海洋物种、适合补种的珊瑚礁区域和海洋水雷。”

物联网边缘计算用于处理更接近原始点的数据。Olsen说:“这有可能加快船舶和运营商的决策过程，同时最大限度地减少所需的通信和数据带宽，这是在澳大利亚北部海域作业时的主要限制。”

由于GPS不能在水下工作，她的团队的另一个项目是寻找其他方法来进行精确的地理空间定位和控制，以完成不需要海洋自主系统浮出水面的任务。

她说:“我们才刚刚开始了解海洋自主系统能做什么——不仅仅是对我们的热带海洋水域，而是对一般水域。”“现在有很多重大挑战没人能解决，比如处理海洋污染和气候变化的影响。”

机器人工程师急需

奥尔森说，世界上远远没有足够的机器人工程师。她建议工程专业的学生参加包含小组项目的课程。

她说:“小组项目可以帮助你提高解决自己知识或专业领域之外问题的能力。”“他们教你如何作为一个跨学科的团队工作，向谁寻求帮助，以及在哪里找到帮助。”

本文以“梅勒妮·奥尔森”为题发表在2022年10月的印刷版上。