机器鱼似宝石,海洋温度上升导致捕捞量减少5

· 2020-02-12 18:12

虽然「银河英雄传说」里的莱因哈特说:「我的征途是星辰大海」,但在现实生活中不要说银河,想要征服海洋都不是一件易事。况且不是谁都像 James Cameron 那样舍得砸钱下海的,所以为了挑战海洋,许多科学家往往需要选择一些更实惠的方法,于是机器鱼就诞生了。它由艾赛克斯大学(University of Essex)、史崔克莱大学(Strathclyde University)、廷德尔国家研究院(Tyndall National Institute)以及欧洲国防承包商 Thales Safare 联合设计制造,身长 1.5 米,续航力能达到 8 个小时,造价大约在 32,000 美元(约合人民币 202,600 元)左右。它主要的作用是提高在对人类有害的污染水域中样本采集和水质测试的效率,除此之外它还能完成搜索、救援等任务。在游动时这种机器鱼和真正的鱼类非常相似,如果最近在西班牙希洪的试验成功的话,可能很快就会开始大规模的量产。没有找到影片实话说有点可惜,真想看看它们在海中遨游的英姿呢。

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18新利luckcom,揭秘海洋仿生机器人:机器鱼似宝石 据美国国家地理网站报道,目前,全世界的研究人员都在研制外形和功能均与水生动物类似的仿生机器人,原因在于:这些灵感来自于大自然的机器人工作效率通常要高于机器人家族其它更为呆板和笨重的成员。

4月7日下午,应所长王容川的邀请,英国埃塞克斯大学(University of Essex)教授、机器人所所长Dongbing Gu到中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所作了题为Essex Robotics: Navigation and Control for Autonomous Robots的学术报告,研究所全体科研人员、研究生参加此次讲座。

世界海洋温度升高导致世界渔业减少近5%这是一组美国科学家在研究后得出的结论,其结果由独立报报道。

1.机器人Gymnobot

报告中,Dongbing Gu详细介绍了英国埃塞克斯大学在自主机器人方面的最新研究成果,着重介绍了智能轮椅、机器鱼、四旋翼无人机等自主机器人。智能轮椅用来协助增强患者的移动性以及医疗机构用来在室内转移患者,报告重点介绍了用户控制智能轮椅移动性的各种人机接口技术。机器鱼主要用于水族馆的参数检测和海港的污染监测,报告重点介绍了机器鱼的导航构建和通信策略。Dongbing Gu实验室的无人机研究集中在旋翼系统的先进控制方法方面,并展示了测试视屏剪辑。Dongbing Gu的报告内容丰富,交流环节讨论热烈,大家踊跃提问,Dongbing Gu对提出的问题进行了认真而详细的回答。

来自罗格斯大学的生态学家研究了海洋变暖对124种海洋生物的235种群体的影响,包括各种软体动物,鱼类和甲壳类动物,TASS报告。为此,专家们分析了自1930年以来的产量数据,这一数据约占指定时期世界捕捞量的三分之一。科学家将获得的信息与世界海洋水温变化图进行了比较,以估算海产品提取的损失。结果显示,海洋中捕获的鱼类数量减少了近5%。

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Dongbing Gu的研究方向包括自主系统,机器人学,导航和控制,地图构建和定位,协作控制,机器学习等方面,承担多项来自英国皇家学会、英国工程与自然科学研究理事会、欧盟第七框架计划、英国议会和工业界的项目。Dongbing Gu在国际会议和学术期刊上发表论文200余篇,是International Journal of Model, Identification, and Control, Cognitive Computations, Intelligent Industrial Systems, and Frontiers Robotics and AI等多个知名国际期刊的编委会成员,曾担任许多国际学术会议组委会和方案委员会的成员,是IEEE的高级会员。

专家们还发现,主要捕捞区域的损失最大,包括东部和北海,捕捞量下降了35%。目前,正如环保主义者所指出的那样,捕鱼是全球超过5600万人的主要收入来源。罗格斯大学(Rutgers University)教授马林平斯基(Malin Pinsky)表示:“我们震惊地发现世界鱼类生产已经对海洋变暖做出了反应。这些都不是未来的假设变化。”

机器人Gymnobot(图片提供:Nic Delves-Broughton, University of Bath )

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与此同时,正如专家强调的那样,在某些地区,包括印度洋和波罗的海,相反,在给定时间内,鱼的数量略有增加,但积极的趋势不能持续很长时间。研究主任教授奥拉夫·詹森说:“到目前为止,许多受温暖带来某些好处的物种可能会随着温度的持续升高而开始减少。” 据该出版物称,到本世纪末,“如果国际社会不采取某些措施,海洋的温度可能上升3.2摄氏度。” 反过来,这将导致由大气中二氧化碳浓度的增加和海洋中氧气的减少引起的水的酸度增加。

看上去,图片为我们呈现的似乎是一条鱼,一条可以在水中游动的鱼。而实际上,它却是一个机器人。具体地说,是由英国巴斯大学受亚马逊刀鱼启发研制的机器人Gymnobot。

Dongbing Gu作报告

Gymnobot打造者、巴斯大学的威廉:梅吉尔表示:“这是一款类鱼机器人,全身都是充当其推进器的肌肉组织。但这种设计尤其不利于安装电路板。”为了获得更大空间容纳照相机以及其它电子设备,梅吉尔的研究小组从刀鱼身上获得灵感——刀鱼能够让身体保持“僵硬”状态以在水中感应电流。同样地,Gymnobot可利用底部刀片般的“鱼鳍”推动自己在水中前行,同时让身体处于僵硬状态。

梅吉尔及其同事希望,这款机器人能够用于研究生活在靠近海岸的海洋生物。在这些区域,推进器往往会卷起很多沉淀物或者被海草缠绕,不利于科学家对其进行研究。

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宝石般的机器鱼(图片提供:Adrian Dennis, AFP/Getty Images )

照片于2005年10月7日在伦敦水族馆拍摄,一名儿童正在饶有兴趣地观看一条好似宝石般的机器鱼。不久之后,5条类似的机器鱼将被部署到西班牙海岸,执行搜寻水中污染物的巡逻任务。

这种机器鱼身长4.9英尺,由英国艾塞克斯郡大学研制。研究人员将在图片展示的原型基础上对其进行改进。借助于更长的电池寿命以及更为先进的传感器,机器鱼一次能够在希洪港执行大约8小时的探测任务,而后自行向一家充电站报告并无线传输勘测数据。

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机器龙虾(图片提供:John F. Williams, U.S. Navy )

这些机器龙虾拥有很高的灵活性,可用于探测水下矿藏。就像真龙虾一样,这种小型机器人也长着能够感知障碍物的触须,8条腿允许它们朝着任意一个方向移动,爪子和尾巴则帮助它们在湍急的水流以及其它环境下保持身体稳定性。

机器龙虾发明人约瑟夫:艾尔斯曾撰写多部龙虾食谱。过去30年来,他一直潜心研制类似这样的仿生机器人。据悉,机器龙虾是艾尔斯为美国海军位于东北大学的海洋学中心研制的。

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机器企鹅(图片提供:Festo AG )

图中展示的机器企鹅能够在无需人类帮助下穿越水池,同时还拥有反向游泳能力,这一点与真实的企鹅截然不同。机器企鹅由德国费斯托工程公司设计制造,该公司主要向汽车业销售充气设备。这种仿生机器人在设计上用于测试新技术,费斯托的仿生三角架以及用于在装配线上操纵易碎物体的鱼鳍钳设计灵感都来源于机器企鹅。

5.机器金枪鱼“查理”

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机器金枪鱼“查理”(图片提供:Sam Ogden )

图片展示的是机器金枪鱼“查理”,据信是世界上第一条机器鱼。经过为期3年的研制,这条机器鱼于1994年在美国麻省理工学院上演水下处女秀。“查理”在设计上尽可能多地模拟真实鱼类,它长有40根肋骨、肌腱以及带有椎骨的节状脊椎,同时装有6个发动机,全身零部件数量高达2843个。

麻省理工学院后期研制的机器鱼减少了用于模拟真鱼游动的移动部件数量,但此时的机器人仍具有真正意义上的仿生性。值得一提的是,类鱼性并不总是机器鱼研制者关注的问题。巴斯大学的梅吉尔说:“我的目光聚焦在另一个问题上。我看到了机器鱼如何工作,也非常欣赏它们的表现,但我真正希望看到的是能够像推进器一样工作的东西。”

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机器水母(图片提供:Festo AG )

图片展示的是德国费斯托工程公司研制的机器水母,其所拥有的能力绝对可以让人们大吃一惊。它们利用圆顶结构内的11个红外发光二极管实现彼此间的通讯。据悉,费斯托公司正利用机器水母测试大型工程问题能否通过许多小型系统通力合作完成。

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机器金枪鱼(图片提供:Patrick Gillooly, MIT)

图片展示的是麻省理工学院自“查理”之后在机器鱼研制方面取得的最新成果——一款机器金枪鱼。这个新原型拥有柔软的身体,体内只装有1台发动机以及6个移动部件,使其能够在更大程度上模拟真实鱼的移动。

由于身体完全由一整块柔软的聚合体材料制成,避免了水破坏脆弱内部零件的可能性。虽然仿真程度极高,但人们决不会将这款机器人误认为真正的金枪鱼。真正的金枪鱼每秒游动距离最远可达到体长的10倍,而机器金枪鱼的成绩却只有1个身长。

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机器金虎鱼(图片提供:Katsumi Kasahara, AP )

在2005年日本举办的一次展览会上,这款机器金虎鱼吸引了众多人的目光。其功能是负责监视桥梁安全同时跟踪鱼群生存状况。据悉,这条眼睛凸出的机器鱼由罗美工程公司研制,外形酷似日本传说中长着虎头鱼身的金虎鱼。

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