物理科技生物学-PHYICA

空中和水上的机器人可以酒井心乃改善贝类养殖

生物 2022-06-04 00:03:28

北卡罗来纳州立大学迪·肖尔 学分:北卡罗来纳州立大学 水产养殖是世界上增长最快的动物蛋白生产行业,机器人在许多行业的使用也在快速增长

在北卡罗来纳州立大学,研究人员正在寻找方法,利用这些趋势来提高海洋水产养殖产量,确保食品安全,并减少收获野生海鲜的压力

这一举措可能有助于该州实现到2030年将贝类养殖业发展成为年收入1亿美元的产业的既定目标

研究人员计划在水上和空中使用小型无人驾驶车队来提高北卡罗来纳州海岸线附近的牡蛎产量

目标是让车辆相互合作,监测人们难以进入和危险的地区的水质

塞拉·杨是生物和农业工程系的助理教授,也是该项目的首席研究员

合作者包括英国宇航系统公司的其他三名教员——史蒂文·霍尔、娜塔莉·纳尔逊和塞尔索·卡斯特罗-博利纳加——以及计算机科学系的约翰-保罗·奥勒

焦点:水质 研究人员表示,该项目将提供有价值的数据,为管理决策提供信息,这些决策是释放北卡罗来纳州及其他地区近岸贝类生产可持续增长的关键

这个为期四年的项目在今年秋天得到了美国政府100万美元的资助

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农业部的国家食品和农业研究所通过多机构国家机器人倡议2

杨说,该团队正在关注水质,因为它对消费者的食品安全和生产者的盈利能力有重要影响

雨水携带的细菌和其他污染物会导致近岸生产者暂时停止捕捞,直到细菌达到安全水平

据估计,这些关闭花费了生产商平均年收入的25%

正如杨解释的那样,“我们希望通过创建一个数据驱动的过程,使(关闭的)窗口尽可能小,从而实现水测试和样本收集的自动化

" 预测热点 杨说,研究人员计划开发计算机模型,让他们知道手术的哪些区域最有可能成为细菌热点——“我们可以预测哪些地方可能有更高水平的细菌或其他感兴趣的水质参数,如溶解氧或酸碱度。”

在这些热点地区,机器人将使用传感器探头来测量条件,他们将采集样本,然后返回实验室进行分析

“我们不仅仅希望机器人能够一遍又一遍地自动监控同一个区域,”杨说,“而且我们正在将水质建模与机器人路径规划相结合,将机器人指引到贝类养殖区内最重要和最有信息的区域。”

“这个想法是为了从一次部署中获得最大的价值,尤其是当机器人可以采集的水样数量有限时,”她说

让机器人一起工作 研究人员还将研究如何让无人驾驶水面车辆沿着水面移动,与无人驾驶飞行器或无人机通信和工作

例如,无人机可以用于侦察区域,让美国无人机知道进入哪里可能不安全,美国无人机或无人驾驶飞机可以作为无人机的着陆和停靠站,以扩大勘测区域

研究人员计划首先在当地的湖泊和池塘以及北卡罗来纳州立大学和卡特雷特县的大学海洋水产养殖研究中心测试他们的系统

商业牡蛎养殖区也将进行全面测试

“我们正在设计我们的自主机器人舰队,以生成水质数据,不仅实时通知管理决策,而且改善细菌负荷预测和预测,”杨说

“我们的长期目标是将这些信息——最终是这些机器人工具——掌握在种植者手中,以帮助减轻由于贝类死亡和意外关闭造成的生产和收入损失

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