EAGER: MEMS Co-Steered Optical and Acoustic Dual Modal Communication and Ranging Devices for Underwater Vehicles
EAGER:用于水下航行器的 MEMS 协同引导光学和声学双模通信和测距设备
基本信息
- 批准号:1748161
- 负责人:
- 金额:$ 20.28万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-09-01 至 2020-02-29
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) are very important tools for many applications, including infrastructure inspection and maintenance, search and rescue, environmental monitoring, maritime archaeology, oil drilling and pipeline inspection, and defense. However, a significant and fundamental challenge faced by today?s AUVs is communication and perception in the underwater environment. Traditional devices are bulky and have low spatial resolution in ranging/mapping tasks. Acoustic communication is slow in speed. Laser-based communication can achieve high speed, but requires direct light of sight. Therefore, there is no effective way to tightly coordinate a group of AUVs.The objective of this project is to develop a miniaturized dual-modal Microelectromechanical systems (MEMS)-based Sound Navigation And Ranging (sonar) and Light Detection And Ranging (LiDAR) combo device, named as oPtical and Acoustic communication and Ranging (PAIR) device. The PAIR device functions as both a dual band network adapter and a combination of sonar and LiDAR but with a much smaller footprint and better signal registration. Enabled by the use of a novel MEMS scanning mirror and ultrasound transducerwith unique mechanical and optical properties previously demonstrated, the PAIR devices can simultaneously transmit and receive both sound and laser signals in a co-centered and co-directional fashion.
自主水下机器人(AUV)是许多应用中非常重要的工具,包括基础设施检查和维护、搜索和救援、环境监测、海上考古、石油钻探和管道检查以及国防。然而,今天面临的一个重大和根本性的挑战是什么?水下机器人是水下环境中的通信和感知。传统设备体积庞大,在测距/测绘任务中具有低空间分辨率。声音交流的速度很慢。基于激光的通信可以实现高速度,但需要直视光。本课题的目标是研制一种基于微机电系统(MEMS)的小型化双模态声导航测距(声纳)和光探测测距(LiDAR)组合装置,即光声通信测距(PAIR)装置。PAIR设备既可以作为双频网络适配器,也可以作为声纳和激光雷达的组合,但占地面积更小,信号配准更好。通过使用一种新型的MEMS扫描镜和超声换能器,具有独特的机械和光学特性,PAIR设备可以同时发送和接收声音和激光信号,以同心和同向的方式。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Focused Optically Transparent PVDF Transducer for Photoacoustic Microscopy
- DOI:10.1109/jsen.2019.2952971
- 发表时间:2020-03-01
- 期刊:
- 影响因子:4.3
- 作者:Fang, Cheng;Hu, He;Zou, Jun
- 通讯作者:Zou, Jun
Toward Fingertip Non-Contact Material Recognition and Near-Distance Ranging for Robotic Grasping
用于机器人抓取的指尖非接触式材料识别和近距离测距
- DOI:10.1109/icra.2019.8793922
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Fang, Cheng;Wang, Di;Song, Dezhen;Zou, Jun
- 通讯作者:Zou, Jun
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- DOI:10.1016/j.sna.2019.111564
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Xu, Song;Li, Shuangliang;Zou, Jun
- 通讯作者:Zou, Jun
Steering Co-centered and Co-directional Optical and Acoustic Beams with a Water-immersible MEMS Scanning Mirror for Underwater Ranging and Communication*
使用水浸式 MEMS 扫描镜操纵同心和同向光束和声束,用于水下测距和通信*
- DOI:10.1109/icra.2019.8793747
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Duan, Xiaoyu;Song, Dezhen;Zou, Jun
- 通讯作者:Zou, Jun
An Optically Transparent Focused P(VDF-TrFE) Transducer for Photoacoustic Microscopy (PAM)
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- DOI:10.1109/jsen.2023.3273554
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:4.3
- 作者:Fang, Cheng;Zhao, Zijie;Fang, Jie;Zou, Jun
- 通讯作者:Zou, Jun
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