論文の概要: Autonomous Sea Turtle Robot for Marine Fieldwork
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.21389v1
- Date: Tue, 24 Feb 2026 21:36:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.687974
- Title: Autonomous Sea Turtle Robot for Marine Fieldwork
- Title（参考訳）: 海事現場作業のための自律型シータートルロボット
- Authors: Zach J. Patterson, Emily Sologuren, Levi Cai, Daniel Kim, Alaa Maalouf, Pascal Spino, Daniela Rus,
- Abstract要約: 生物に触発された移動とフィールド対応の自律性の間のギャップを埋める,海カメに触発された自律水中ロボットについて紹介する。
このロボットは、頑丈な奥行き安定化と障害物回避と目標中心制御を組み合わせて、複雑な地形の中で動く物体を追跡し、対話する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.22208456166796
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Autonomous robots can transform how we observe marine ecosystems, but close-range operation in reefs and other cluttered habitats remains difficult. Vehicles must maneuver safely near animals and fragile structures while coping with currents, variable illumination and limited sensing. Previous approaches simplify these problems by leveraging soft materials and bioinspired swimming designs, but such platforms remain limited in terms of deployable autonomy. Here we present a sea turtle-inspired autonomous underwater robot that closed the gap between bioinspired locomotion and field-ready autonomy through a tightly integrated, vision-driven control stack. The robot combines robust depth-heading stabilization with obstacle avoidance and target-centric control, enabling it to track and interact with moving objects in complex terrain. We validate the robot in controlled pool experiments and in a live coral reef exhibit at the New England Aquarium, demonstrating stable operation and reliable tracking of fast-moving marine animals and human divers. To the best of our knowledge, this is the first integrated biomimetic robotic system, combining novel hardware, control, and field experiments, deployed to track and monitor real marine animals in their natural environment. During off-tether experiments, we demonstrate safe navigation around obstacles (91\% success rate in the aquarium exhibit) and introduce a low-compute onboard tracking mode. Together, these results establish a practical route toward soft-rigid hybrid, bioinspired underwater robots capable of minimally disruptive exploration and close-range monitoring in sensitive ecosystems.
- Abstract（参考訳）: 自律型ロボットは海洋生態系の観察方法を変えることができるが、サンゴ礁や他の散らかった生息地での近距離操作は依然として困難である。
車両は、電流、可変照明、限られた感知に対処しながら、動物や脆弱な構造物の近くで安全に操縦する必要がある。
従来のアプローチでは、ソフトマテリアルとバイオインスパイアされた水泳デザインを利用してこれらの問題を単純化するが、これらのプラットフォームは展開可能な自律性の観点から制限されている。
ここでは、バイオインスパイアされた移動とフィールド対応の自律性の間のギャップを、密に統合された視覚駆動制御スタックで埋める、ウミガメに触発された自律水中ロボットを紹介します。
このロボットは、頑丈な奥行き安定化と障害物回避と目標中心制御を組み合わせて、複雑な地形の中で動く物体を追跡し、対話する。
制御されたプール実験やニューイングランド水族館でのサンゴ礁のライブ展示でロボットを検証し,高速移動する海洋動物や人間ダイバーの安定した動作と信頼性の高い追跡を実証した。
私たちの知る限りでは、これは初めての統合された生体模倣ロボットシステムであり、新しいハードウェア、制御、フィールド実験を組み合わせて、自然環境における本物の海洋動物を追跡し、監視する。
オフテザ実験では, 障害物周囲の安全なナビゲーション(水族館展示における成功率91\%)を実証し, 低コンピュートなオンボードトラッキングモードを導入する。
これらの結果と合わせて、敏感な生態系における最小限の破壊的な探索と近接監視が可能な、軟質でバイオインスパイアされた水中ロボットへの実践的なルートを確立した。
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