Environmental robotic sampling requires considering the dual influence of water currents on robotic motion and particle transport. Existing marine robotics simulators generally model flow, autonomy, and sampling targets separately, limiting joint evaluation of mission cost and sampling performance. H-SPAR integrates spatially and temporally varying velocity fields, Lagrangian particle transport, probabilistic sampling, and ROS 2/Gazebo-based uncrewed surface vehicle (USV) autonomy. In this work, shared precomputed flow fields drive particle advection and current-induced forces during closed-loop vehicle execution. Path-planning experiments show that the existing current-aware planner SVF-RRT* achieves 69.4% lower upstream cost than conventional RRT* at the planning level, but this reduction falls to 41.7% during execution under time-varying currents, reflecting temporal flow variation, vehicle motion constraints, and path deviation omitted during planning. Coverage experiments show that sweep orientation changes the particle-sampling rate by up to 22.2% under the complete H-SPAR configuration. These findings highlight the importance of evaluating planning, vehicle execution, particle transport, and sampling together under consistent hydrodynamic conditions. The project webpage is available at https://sites.google.com/view/h-spar, and the open-source code is available on GitHub at https://github.com/naviiidz/h-spar-sim.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Robotaxi的商业模式前景展望
专知会员服务
17+阅读 · 2024年9月21日
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
【干货书】机器人元素Elements of Robotics ,311页pdf
专知会员服务
39+阅读 · 2021年4月16日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
【智能制造】美欧航天制造智能化发展分析
产业智能官
12+阅读 · 2019年6月6日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【无人机】无人机的自主与智能控制
产业智能官
54+阅读 · 2017年11月27日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关资讯
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
【智能制造】美欧航天制造智能化发展分析
产业智能官
12+阅读 · 2019年6月6日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【无人机】无人机的自主与智能控制
产业智能官
54+阅读 · 2017年11月27日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员