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Dieses Buch bietet einen exklusiven Einblick in die Entwicklung einer neuen Generation von Unterwasser-Robotertechnologien. Der Einsatz und die Nutzung selbst der einfachsten und robustesten mechanischen Werkzeuge ist eine Herausforderung und oft mit einem enormen Aufwand an Vorbereitung, kontinuierlicher Überwachung und Wartung verbunden. Daher werden alle disziplinären Aspekte (z. B. Systemdesign, Kommunikation, maschinelles Lernen, Kartierung und Koordination, adaptive Missionsplanung) im Detail untersucht, was insgesamt einen umfassenden Überblick über die Forschungsbereiche gibt, die die Unterwasserroboter der nächsten Generation beeinflussen.Diese Unterwasserrobotersysteme werden mit Hilfe modernster Verfahren der künstlichen Intelligenz autonom operieren und die Umweltüberwachung sowie die Inspektion und Wartung von Unterwasserstrukturen übernehmen. Die Systeme sind als modulare und rekonfigurierbare Systeme konzipiert, die langfristig autonom am Einsatzort verbleiben können. Neue Kommunikationsmethoden, die KI nutzen, ermöglichen Einsätze von hybriden Teams aus Menschen und heterogenen Robotern.
Damit wird dieser Band zu einem wichtigen Nachschlagewerk für Wissenschaftler aller Qualifikationsstufen im Bereich der Unterwassertechnologien, der industriellen maritimen Anwendungen und der Meereswissenschaften.
Vorwort.- Teil I: Unterwasserroboter: Herausforderungen und Anwendungen.- Ein Überblick über Herausforderungen und Potenziale für KI-Technologien.- Intelligente Sensorik: Ein "Muss" für die Meeresforschung des nächsten Jahrhunderts.- Herausforderungen für Tiefseeoperationen: Eine Industrieperspektive.- Teil II: Systemdesign, Dynamik und Steuerung.- Intelligente Haut - Fortschrittliche Materialien und Fertigung für eine modulare und multifunktionale Hülle.- Modulares und rekonfigurierbares Systemdesign für Unterwasserfahrzeuge.- Intelligenter Antrieb.- Herausforderungen und Möglichkeiten in der Kommunikation für autonome Unterwasserfahrzeuge.- Modulare Unterwassermanipulatoren für autonome Unterwassereingriffe.- Teil III: Eingriff und Umgebungsanalyse.- Maschinelles Lernen und dynamische Ganzkörpersteuerung für Unterwassermanipulation.- Adaptive Steuerung für Unterwasser-Greifsysteme.- Herausforderungen bei der visuellen Unterwassernavigation und SLAM.- Multimodale Unterwassersensorik für Umweltkartierung und Fahrzeugnavigation.- Entwicklung eines Simulationsrahmens für die Analyse und das Training von Unterwasser-Eingriffen.- Teil IV: Autonomie und Missionsplanung.- Neue Wege für die Navigation von autonomen Unterwasserfahrzeugen in engen Räumen.- Verifikation für autonome Unterwassersysteme.- Interaktives strategisches Missionsmanagementsystem für eine intuitive Mensch-Roboter-Kooperation.
