【应用】精准定位与稳定控制,运用MTi-3实现可靠的水下机器人技术

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精准定位与稳定控制,实现安全高效的水下清洁与检测。

水下环境对机器人技术提出了诸多严峻挑战。在水产养殖领域,网具污损会阻碍水流,增加疾病风险,甚至导致高昂的鱼类逃逸损失。在航运业中,船体污损降低了效率,并推高了燃油成本。

因此可靠的清洁和检查非常重要,但在昏暗且布满残渣碎片的水域中作业这绝非易事。

来自挪威的机器人公司Meox正是在此背景下应运而生。凭借十多年的水下系统经验,该公司研发的机器人可为渔场和航运企业提供清洁、检测及鱼类死亡事件处理服务。

其创新产品的核心在于Xsens MTi-3 AHRS系统,该系统提供精准的姿态定位与稳定控制,为水下作业奠定基础。

Meox介绍

Meox公司于2015年在挪威创立,公司最初致力于开发用于养鱼场的环境监测传感器。随着对更安全、更高效的水下基础设施维护方式的需求日益增长,该公司将业务重心转向了机器人技术领域。

如今,Meox由七人核心团队运营,并获得专业合作伙伴的支持。其产品组合有:

  • Axuda Ray – 采用专利空化技术的高性能网具清洁器。
  • Multiflex – 模块化多功能水下机器人,可执行渔网清洁、船体清洁及水下检测任务。
  • Vision – 具备先进机动性的紧凑型水下检测机器人。
  • Scout – 能快速且卫生地清除死鱼的处理机器人。

尽管体积紧凑(部分机型宽度仅80厘米),这些机器人仍具备强大的清洁与检测能力,既能减少设备停机时间,又能保障设备和牲畜的安全。

Meox公司的Axuda Ray通过空化清洁技术实现渔网清洁

水下挑战

传统水产养殖中的渔网维护需要将沉重的渔网抬出水面进行清洁,既耗时又耗资。虽然使用高压清洗机进行现场清洁可以提高效率,但存在损坏渔网涂层并加速磨损的风险。

水下操作机器人还面临的挑战:

  • 无GPS导航 – 水下环境中操作员几乎无法观察到任何景象。
  • 恶劣环境 – 碎屑、藤壶和颗粒物会导致电机和推进器磨损。
  • 需要精确定位 – 清洁效果取决于稳定的航向和定位。

对于Meox而言,解决这些挑战意味着需要找到一款可靠、紧凑且经济高效的惯性传感器,用于姿态检测与稳定控制。

解决方案 – Xsens MTi-3 AHRS

自2024年起,Meox已将Xsens MTi-3 AHRS集成至其水网清理机器人、船体清洁机器人以及新型死鱼处理系统中。

MTi-3 提供以下功能:

  • 稳定控制 – 在运行过程中保持航向与姿态。
  • 操作员引导 – 在低能见度条件下提供参考点。
  • 近似定位 – 配合深度传感器使用时,可协助在圆形鱼笼内定位。
  • 灵活部署 – 既可用于监测(全稳定模式),也可用于清洁(仅航向稳定模式)。
Meox Multiflex采用Xsens MTi-3进行姿态定位与稳定控制。

据Meox公司开发经理Einar Agnalt介绍,在测试过程中,MTi-3脱颖而出成为最合适的解决方案:

“我们尝试了多种传感器,最终发现MTi-3最为契合。它体积小巧、高性价比的价格且易于集成。四元数支持确保了方向测量的可靠性,这对水下应用至关重要。”


效益与成果

通过为机器人配备MTi-3传感器,Meox实现了:

  • 可靠性提升 – 稳定航向确保清洁效果一致。
  • 集成便捷 – 无缝通信协议与快速适配能力。
  • 紧凑尺寸(12×12毫米) – 可轻松适配小型(80厘米)与大型(2.4米)机器人平台,无需设计妥协。
  • 跨平台应用 – 同一传感器可适配网箱清洁器、船体清洁器及死鱼处理机器人。
  • 增强操作员信心 – 方位数据补偿低能见度或无能见度环境。
  • 客户价值 – 减少设备停机时间,延长设备使用寿命,营造更健康的养殖环境。

展望未来

Meox持续拓展其产品组合,推出适用于水产养殖和航运领域的创新机器人。公司目前正开发自动化死亡处理方案并提升检测能力,其中MTi-3作为可靠的定向传感器,广泛应用于所有平台。

未来计划包括优化航向稳定性,并与Xsens工程师合作优化传感器性能。

通过将专利空化清洁技术与Xsens MTi-3姿态传感技术相结合,Meox为水产养殖和航运领域的水下机器人树立了新标杆。其机器人帮助操作员保持渔网和船体清洁、保障鱼类福利并降低成本,而MTi-3则在最严苛的环境中验证了Xsens技术的可靠性。