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沿著抹香鯨的表面移動的小型機器人

2019/03/11 @國際

沿著抹香鯨的表面移動的小型機器人

  在生物學領域實施行為研究時,需要對動物個體進行追蹤,通常是將小型數據記錄儀直接連接到動物的身體上,通過收集動物行為與動作等相關的數據和觀察結果,可作為展現動物生命奧秘的一種方式。傳統上多搭配視覺觀察動物的行為、習慣等進行研究,但對象換成海洋動物時則受到一定的侷限性,尤其是底棲性或生活在深海的動物。
  近年來,受益於生物與電子技術的進步,擴展了研究人員於各種棲息地研究動物的能力,而海洋動物可收集的資訊包括三維運動軌跡、潛水深度和游泳速度等,以及體溫和心電圖等生理數據;部分生物學家也使用攝影器材拍攝動物掠奪或社會行為等前所未有的照片或影片。而現在日本山形大學(Yamagata University)和帝京科學大學(Teikyo University of Science)研究人員最近開發了一種新的小型機器人,它可以沿著抹香鯨的體表行進並收集有價值的行為數據。
  相關計畫始於2012年,研究人員Tsumaki解釋,團隊想在抹香鯨嘴部周圍安裝攝影機,主要目的是為了拍攝抹胸鯨吃巨型魷魚的鏡頭,並為此開發了一種有可能到達動物口腔區域的鯨魚探測器,藉由集中閥門系統(valve system)縮小尺寸,並增加吸盤尺寸和靈活性來增加吸附力。此探測器在惡劣的環境中可進行定位與計算,設法利用鯨魚游泳時產生的水流作為機器吸附與運動的動力源,進而改善了抹香鯨口腔附近的可見性。
  另一位研究人員Kosuke Tsuchiya表示,此技術在僅使用水流作為動力源的情況下成功於500公尺的深度進行吸附行走運動,並成功穿過平坦的丙烯酸表面。另外於實驗室水箱進行的測試中,也可穿過半徑為1.5公尺的彎曲丙烯酸表面,成功率為46%。這些初步結果顯示此技術可能還不適用於實際長距離的水下移動,仍需進行改良,但未來希望除水下觀測外,也能應用於海底電纜檢測系統或檢查大型船舶的底部。目前團隊正在設計一種帶有新吸盤、測量設備和浮標的原型機器人,之後將於小笠原群島的海洋中進行測試。

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