
倫敦帝國理工學院開發了一種新的“雙機器人”無人機,它既可以在空中飛行,也可以在水上降落,以收集樣本和監測水質。
“雙機器人”無人機由倫敦帝國理工學院開發,并 在瑞士Empa 和水生研究所 Eawag進行了測試 ,已成功測量湖水中的微生物和藻類繁殖跡象,這些微生物和藻類大量繁殖可能對人類健康造成危害,并且可以在未來可用于監測北極海域溫度變化等氣候線索。
研究人員開發了無人機,以提高我們將監測無人機快速部署到水生環境的能力。這種獨特的設計,稱為 水下樣品采集的多環境雙機器人 (MEDUSA),還可以幫助監測和維護水下能源管道和浮動 風力渦輪機等海上基礎設施。
該項目的首席研究員 、帝國理工 航空機器人實驗室主任 、Empa機器人中心負責人Mirko Kovac 教授說: “MEDUSA 的獨特之處在于其雙機器人設計,飛行部件可以到達難以進入的區域,潛水部件可以監測水質。我們的無人機通過執行原本需要船只的具有挑戰性的任務,大大簡化了水下監測。”
研究人員在 Imperial、Empa 的實驗室環境和包括瑞士湖泊在內的野外環境中測試了 MEDUSA。
雙重設計
無人機使用遙控多旋翼飛行——產生升力的葉片像直升機葉片一樣圍繞中央垂直桅桿旋轉。使用多旋翼意味著美杜莎可以攜帶高有效載荷長距離飛行、飛越障礙物、攜帶有效載荷并在困難地形中機動。
多旋翼飛行器飛到難以到達的水生環境,然后降落在水面上,并將其系留的移動水下吊艙與附加的攝像頭和傳感器部署到最深達 10 米的深度。

采集樣本后,無人機會纏繞系繩以與吊艙重新結合,然后起飛并飛回用戶身邊。

雖然水下吊艙設計是新的,但空中無人機設計是行業標準,這意味著可以使用工業操作框架輕松構建和部署 MEDUSA 系統。
水生氣候線索
生態學家以往使用船只到達和監測水生區域,但MEDUSA可以幫助降低人類前往難以到達的水生環境的風險。這在北冰洋可能特別有用,那里的海洋 溫度、 酸度、 鹽度和 洋流 的變化可以提供有關全球氣候危機的重要線索。
帝國理工學院航空系的Kovac教授 說:“我們可以從地球的水中學到很多東西:通過監測生態參數,我們可以識別趨勢并了解在氣候變化中影響水質和生態系統健康的因素。
“MEDUSA 能夠到達困難的地方并收集水生圖像、樣本和指標的獨特能力對于生態學和水生研究非常寶貴,并且可以支持我們在北極等難以進入的環境中了解當地氣候。”

下一輪測試將涉及在新批準的 ERC Consolidator 撥款中與 Empa 的國際合作伙伴開發變形變質無人機,稱為 ProteusDrone 。
該研究 得到 了英國研究與創新 ( UKRI ) 的工程和物理科學研究委員會 ( EPSRC ) 的支持。