駛向蔚藍--無人自動帆船的設計與實踐

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我們是英國南安普頓大學(University of Southampton)機器人帆船隊，我們的隊伍是一群來自不同專業領域的學生組成的。其中有既有熱愛帆船運動並研讀船舶設計學位的本科生，也有精通計算機編程的博士後，還有像我這樣一直對於機器人非常熱愛但從事新能源方向研究的博士生。

我們利用課餘時間改造了一艘一米長的遙控帆船，並帶著她參加了2016年國際無人帆船錦標賽(World Robotics Sailing Competition 2016)。在比賽中，我們完成了四項挑戰：速度航行，虛擬錨定，區域搜索，以及避障航行。在四項比賽最後，我們最終總成績排名第一獲得了2016年國際無人帆船競標賽的冠軍（小船組）。

圖中是我們的帆船 The Black Python

帆船是依靠風力提供動力的水面船舶，有潛力成為長期低成本海洋觀測平台。和地面或空中機器人不同，帆船需要藉助風力前進，因此沒有能力正對著風航行，這也對帆船的控制提出了挑戰。

為了朝著正對風向的區域航行，就需要在無法航行區的一側通過換舷(tack)走Z字形前進。

通過這樣的方式我們才能夠實現帆船朝著不同方向前進的目標，有了這些基礎才可能實現繞著目標點航行，避障航行等更為高級的任務。