水产养殖是世界上增长最快的动物蛋白生产部门，机器人在许多行业的使用也在迅速增长。在北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)，研究人员正在寻找方法，以这些趋势为基础，提高海洋水产养殖产量，确保食品安全，并减少捕捞野生海产品的压力。
这是一步，可以帮助国家在2030年到达1000万美元的贝类农业的拟议目标。
研究人员计划在北卡罗来纳州海岸线附近的水域和空中使用小型无人驾驶车辆舰队来提高牡蛎的产量。其目标是让这些车辆相互协作，监测人们难以到达和危险的地区的水质。
生物与农业工程系的助理教授Sierra Young是该项目的首席研究员。合作者包括来自BAE的其他三位教员——Steven Hall、Natalie Nelson和Celso Castro-Bolinaga——以及来自计算机科学系的John-Paul Ore。
专注:水质
研究人员说，该项目将提供有价值的数据，为管理决策提供信息，这是开启北卡罗来纳州和其他地区近海贝类生产可持续增长的关键。
这个为期四年的项目是今年秋天由美国农业部下属的国家粮食和农业研究所通过多机构的国家机器人倡议2.0提供的100万美元赠款资助的。
Young说，该团队关注的重点是水质，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。
雨水进入海洋的细菌和其他污染物可能导致近岸的生产者暂时停止收获，直到细菌达到安全水平。这些关闭估计为生产商的成本生产商的平均年收入的25％。
正如Young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)窗口尽可能小，从而实现水测试和样本收集的自动化。”
预测的热点地区
研究人员计划开发计算机模型，让他们知道操作的哪个区域最有可能成为细菌的热点——Young说:“我们可以预测那里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pH值。”
在这些热点内，机器人将使用传感器探头来测量条件，并且他们将采用可以返回的样品进行实验室分析。
“We’re looking to not just have robots that autonomously monitor the same area over and over,” Young says, “but we are integrating that water quality modeling with robot path planning to direct the robots to the most important and informative areas within a shellfish growing area.
她说:“我们的想法是要从一次部署中获得最大的价值，特别是在机器人能够采集的水样数量有限的情况下。”
让机器人一起工作
研究人员还将研究如何让在水上行驶的无人水面飞行器(USVs)与无人飞行器(uav)进行通信和工作。例如，无人机可以用来侦察区域，并让usv知道进入哪里可能不安全，而usv或无人船可以用作无人机的着陆和停靠站，以扩大调查区域。
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莱特县的海洋水产养殖研究中心测试他们的系统。在商业牡蛎养殖地区也将进行全面测试。
Young说:“我们正在设计自主的机器人车队，以生成水质数据，不仅可以实时为管理决策提供信息，还可以改善细菌负荷预测和预测。”“我们的长期目标是让这些信息——最终是这些机器人工具——掌握在种植者手中，帮助减少由于贝类死亡和意外关闭而造成的产量和收入损失。”
这篇文章是出版农业与生命科学学院新闻。
