CUREE: A Curious Underwater Robot for Ecosystem Exploration

要約

サンゴ礁のような複雑な水中生態系を調査・モニタリングするためには、ダイバーが保持するカメラや静止カメラ、センサーブイを使った調査が一般的です。しかし、これらの方法では、サンゴ礁に生息する様々な生物とその生息環境との間の相互作用の完全な変化と複雑さを捉えることができない場合が多い。本論文で紹介するCUREEプラットフォームは、科学者が生態系のさまざまな側面を探索できるように、ロボットの行動と知覚アルゴリズムの形でユニークな一連の機能を提供します。例えば、低高度の視覚調査、サウンドスケープ調査、生息地の特性評価、動物の追跡などが挙げられます。私たちは、アメリカ領ヴァージン諸島のサンゴ礁で実施した2つのフィールドデプロイメントについて説明することで、これらの機能を実証します。1つ目の実験では、CUREEが視覚調査、生息地の特性調査、サウンドスケープ調査を組み合わせることで、リーフに生息するキビナゴが好む生息地の種類を特定できることを示しました。また、第2回目では、バラクーダとアカエイをそれぞれ中水域と底生域で数分間追跡し、CUREEが任意の動物を追跡できることを実証しています。

要約(オリジナル)

The current approach to exploring and monitoring complex underwater ecosystems, such as coral reefs, is to conduct surveys using diver-held or static cameras, or deploying sensor buoys. These approaches often fail to capture the full variation and complexity of interactions between different reef organisms and their habitat. The CUREE platform presented in this paper provides a unique set of capabilities in the form of robot behaviors and perception algorithms to enable scientists to explore different aspects of an ecosystem. Examples of these capabilities include low-altitude visual surveys, soundscape surveys, habitat characterization, and animal following. We demonstrate these capabilities by describing two field deployments on coral reefs in the US Virgin Islands. In the first deployment, we show that CUREE can identify the preferred habitat type of snapping shrimp in a reef through a combination of a visual survey, habitat characterization, and a soundscape survey. In the second deployment, we demonstrate CUREE’s ability to follow arbitrary animals by separately following a barracuda and stingray for several minutes each in midwater and benthic environments, respectively.

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