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研究海洋中层水域暮光地带的水下半自动机器人Mesobot问世.资讯

时间:2022-08-04 来源网站:云南化工机械网

8月12日,据外媒报道,一种新型水下机器人已在加利福尼亚州蒙特利湾完成海上试验。由蒙特利湾水族馆研究所(MBARI),伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)和其他合作伙伴开发的Mesobot是一种半自动机器人潜水器,旨在研究海洋中层水域“暮光地带”。

同时这也是一个具有巨大科学、商业、环境和军事潜力的领域,因为“昼夜垂直迁移”在这里发生。这被称为地球上最大的迁徙,每天发生两次,因为浮游动物上升有微弱阳光的水域,然后在晚上再次下降。

中层水域的深度在200到1000米(660到3300英尺)之间,是一个只有百分之一的环境光线能够到达的区域。该水域没有足够的光来支持光合作用,但它仍然是许多生物的家园,包括钻光鱼、水滴鱼,生物发光水母和巨型鱿鱼。这会影响到从箭鱼、金枪鱼和其他大型动物的进食模式到碳捕获和反潜作战等一切,但是关于中层水域发生的事情知之甚少,所以斯坦福大学和德克萨斯州里奥格兰德河谷大学的科学家自2017年以来一直在研发Mesobot。

Mesobot看上去就像一个大型冷却器,它可以自动运行长达24小时,因为它可以跟踪和研究“暮光地带”内的游泳和漂流动物。它基于以前的远程操作车辆(ROV),由MBARI的Bruce Robison,Steve Haddock等人研发。Mesobot的设计目的是通过使用低光4K相机,产生红灯的灯泡尽可能少地破坏海洋生物,而大型慢转螺旋桨则产生较少的噪音。

根据MBARI,Mesobot是一个系绳机器人,在达到其工作水域前使用光纤电缆从地面控制和供电,然后释放并控制切换到机载计算机。Mesobot的系绳配备了MBARI的“SmartClump”,这是一组传感器和摄像头。

最近的测试计划包括将Mesobot在MBARI室内盐水测试水箱中进行测试,然后将其带到研究船Rachel Carson所停靠的蒙特利湾进行为期三天的海上试验。这些测试包括五次深度达数百米的下潜,不仅有助于测试机器人,还有助于测试释放和回收的程序。

在现场测试期间,Mesobot进行了五次潜水,每次潜水均在地表以下几百米处。这些测试帮助设计人员在真实条件下测试车辆系统,并改进他们从滚动船侧面发射车辆的方法。管理薄系绳提出了一个特定但预期的挑战。Mesobot设计师兼首席工程师Dana Yoerger说:“Rachel Carson上的科学仪器套件以及专业的船舶操作和甲板工作对我们的成功至关重要。”

为了帮助密切关注车辆及其系绳,该团队使用了MBARI的“SmartClump”,这是一组连接在系绳上的传感器和相机。这为飞行员和科学家提供了一个开销视角,使水下作业更安全,更有效。

最终,研究人员希望使用Mesobot对个体动物或动物群进行为期一天的研究,因为它们参与了“昼夜垂直迁移” - 地球上最大的动物迁徙。许多海洋动物(包括精致,柔软的果冻)在黄昏时向海洋表面移动数百米,然后在黎明时降回深处。这种现象仍然知之甚少。研究人员希望Mesobot能够在迁移过程中跟踪个体动物,以了解更多关于他们如何以及为何经历这种艰苦的日常旅程。

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