自主運行的水下機器人可以在各種領域找到用武之地，從研究海洋到探索其他星球。普渡大學的科學家們開發了一種移動對接站，不僅可以讓這些機器停下來充電，還可以同時交換它們的數據，為它們提供了一種不需要人類參與太多管理就能長時間運行的方法。

我們已經看到了無人機移動充電站的發展可以大大延長它們的續航時間，而普渡大學的科學家們也在為水下機器人尋求類似的解決方案。考慮到海洋環境，這顯然帶來了另一種挑戰，但該團隊在一種現代家用電器中找到了靈感。

“有一種自主的吸塵器例如Roomba，平常進行正常吸塵清潔，當它的電池耗盡時，它會通過自主導航返回到它的充電站完成充電，”領導這項研究的航空航天工程師Nina Mahmoudian說。”這正是我們在做的事情，但區別在於環境更具挑戰性。”

然而，水下機器人不同於機器人吸塵器和無人機，它們一旦潛入水面之下，就無法依靠GPS或中短波無線電等典型的通信信號。這意味著它們通常需要遵循預先編程的路徑，一旦電池電量耗盡就會返回地面，人類處理人員會檢索它們的數據並為電池充電。

“這非常昂貴，而且限制了這些機器人執行任務的時間，”Mahmoudian說。

Mahmoudian的解決方案是由一種算法驅動的模式，該算法在機器人運行過程中重新規劃機器人的路徑，使其能夠與服務碼頭裝置對接，以達到充電或交接數據的目的。該團隊通過在蘇必利爾湖的短期演習展示了這一系統，並希望在此基礎上推出具有多個可移動服務碼頭的新版本。

據研究人員介紹，這種服務碼頭的便攜性意味著它可以在各種場景中使用。其中一個更有想像力的例子是派它一起去執行探索遙遠世界的任務，比如土星的衛星土衛六，裡面有科學家們很想有一天能調查到的湖泊。

“這個系統可以在任何地方使用，”Mahmoudian說。”陸地、空中或海上的機器人將能夠無限期地運作。搜救機器人將能夠探索更廣泛的區域。它們將進入北極，探索氣候變化的影響。它們甚至會進入太空。”

這項研究發表在《IEEE機器人與自動化通訊》雜誌上。