Roboter-Fisch patrouillieren Gewässern für Schadstoffe

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Süßwassersee und marinen Umgebungen sind ständige Drohungen von Klimawandel, industrielle Verschmutzung oder unsachgemäße Entsorgung, neben anderen Faktoren konfrontiert. Überwachung der Wasserqualität und Schadstoffe ist entscheidend für die Gesundheit und Sicherheit der aquatischen und marine Ökosysteme zu gewährleisten. Eine Ölkatastrophe als Vorbild zu nehmen: auf der Spur (oft unsichtbar) Öl Federn hilft uns zu verstehen und einen Überlauf Folgen abzumildern.

Überwachung einen Unterwasser-Welt ist nicht einfach. Wasserführung variieren mit der Zeit und mit Lage, der allgegenwärtige fordert, kontinuierliche Probenahme, dass ist nicht möglich mit festen Sensoren. Als außerordentlicher Professor in Elektro- und Computertechnik an der Michigan State University führe ich, Xiaobo Tan, eine Anstrengung, Roboter-Fisch-Schulen für Patrouillen Wasserumgebung (vor kurzem vorgestellten auf Bloomberg TV) zu entwickeln.

Mein Team arbeitet an klein und preiswert Fisch-wie Roboter, die mehrere Sensoren zur Überwachung der Wasserqualität und drahtloser Kommunikationsgeräte zu tragen. Wir stellen uns die Roboter in einer Schule arbeiten. Diese Roboter werden im Wesentlichen bilden ein Mobile-sensing Netz ins Wasser und sammeln die Informationen von Interesse adaptive und kollaborative.

Also, warum Fische-wie? Die hydrodynamische Form minimiert ziehen und mit dieser Form der Roboter-Fisch durch das Wasser mit rhythmischen Bewegungen der Körper und Fin bewegen kann. Solche Bewegung bietet viel bessere Manövrierbarkeit als Propeller-basierten Antrieb, so dass die Roboter, beispielsweise innerhalb eines engen Radius biegen. Diese Art der Wendigkeit ist besonders hilfreich im Umgang mit den Turbulenzen und Strömungen die Roboter oft begegnen.

Die Roboter, die wir entwickeln, sind in dem Sinne, dass sie ein Hybrid aus einem Roboter-Fisch und ein Unterwasser Gleiter sind einzigartig. Ein Unterwasser Gleiter nutzt die Wirkung des Auftriebs bewegen, und es verbraucht Energie, nur beim Kurs ändern. Durch die Annahme Segelfliegen als wichtigsten Fortbewegungsmittel Modus und Tail Bewegung als manövrieren Mechanismus, hoffen wir, dass unsere Roboter auf jeder Akku-Ladung über einen längeren Zeitraum arbeiten können. Wir betrachten diese Effizienz als entscheidend, wenn die Überwachung Umweltindustrie diese Technologie zu eigen.

Unsere Forschung wurde von mehreren Projekten finanziert von der National Science Foundation, darunter eine schnelle Reaktion Grant nach dem Golf von Mexiko Ölpest im Jahr 2010 unterstützt.

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Die Recherche im Archiv der Aktion zu sehen.