机器人水蛇能嗅出污染[视频]

机器人水蛇能嗅出污染[视频]

当它在水池中滑行时,它与鳗鱼的相似之处令人毛骨悚然——也许是某人从后院工具棚里借来的鳗鱼。

这是 amphiBot——一块近一米长的黑黄相间的塑料,拥有机器的身体和动物的动作。这是瑞士洛桑联邦理工学院的一组研究人员开发的水蛇机器人。该机器人最初是为了帮助生物学家了解蛇和两栖动物的神经生物学而开发的。

但现在,这种两栖机器人被拆开,重生为一条体型稍大、聪明得多的蛇,并肩负着一项全新的任务:追踪淡水湖中的污染。

新型蛇形机器人被昵称为“环境机器人”。它仍处于建造阶段,需要传感器来帮助它导航和执行收集任务。投入使用后,它不仅会像鳗鱼一样移动,还会采集水样,检测污染物,并通过蜂窝或无线网络将信息发回给研究人员。研究人员打算在未来几年内将环境机器人投放到日内瓦湖。

参与制造这款机器人的 EFPL 机器人工程师 Alessandro Crespi 表示,Envirobot 比 amphiBot 有了很大进步。首先,它是自主的,因此不需要遥控器来帮助它从 A 点到达 B 点。

它还需要额外的设备,如 GPS、外部天线和其他传感器,以帮助机器人探测其在空间中的位置。然后它就可以开始追踪污染了。

克雷斯皮说:“该项目的一大挑战是设法嵌入这些 [污染传感器]。”通常,用于测量污染的实验室设备比大约 15 厘米长的隔间大得多,这些隔间连在一起时就构成了蛇的身体。

这些设备包括用于检测铅等重金属的传统电化学传感器,以及带有对污染敏感的细菌等生物体的生物传感器。

除了发回样本信息外,Envirobot 还会追踪水中污染物的移动情况,以了解其来源。“我们希望追踪 [化学物质] 流向污染源,并了解最大浓度在哪里,”Crespi 说道,这类似于狗嗅出食物的方式。不过,机器人可能会发现肥料径流或化学品泄漏。

Envirobot 是用环氧树脂 3D 打印的。“一般来说,3D 打印的东西都是多孔的,”Crespi 说,但环氧树脂却不是这样;“这款产品保证防水。”他还说,3D 打印让团队能够打印出难以制作甚至无法制作的形状,例如电池的凹壳。

但为什么要用蛇来追踪污染呢?佐治亚理工学院的博士后研究员、生物学家亨利·阿斯特利说:“蛇在混乱的系统或任何无秩序的环境中确实非常擅长[导航]。”

尽管克雷斯皮尚未对此进行科学验证,但他认为“类似七鳃鳗的机器人在水中产生的湍流较少,这意味着,如果水中有污染物,我们会比使用传统螺旋桨时更少地混合它们。”

当然,如果你是那 51% 害怕蛇的人之一(根据 2001 年盖洛普民意调查),那么观看这段两栖机器人轻松战胜人类竞争对手的视频,你可能不会感到安慰。

克雷斯皮表示不用担心:“这位游泳运动员不是奥运冠军——他的游速相对较慢。我认为机器人无法与优秀的游泳运动员竞争。”

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