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气象环境监测中的机器人监测技术新应用

导读: 目前,环境已经成为城市居民最关心的事情之一。各类仪器监测得到的环境指标数据,从气象站流向了智能手机应用端口。面对需求变化,智能机器人开始取代传统气象仪器,以提供更及时的监测服务。

  目前,环境已经成为城市居民最关心的事情之一。各类仪器监测得到的环境指标数据,从气象站流向了智能手机应用端口。面对需求变化,智能机器人开始取代传统气象仪器,以提供更及时的监测服务。

气象环境监测中的机器人监测技术新应用

挪威大学科学家设计的磁通的田野机器人,资料图

  为测量土壤中一氧化二氮含量的变化,挪威大学生命科学学院的科学家们制作出一款名为“磁通”的田野机器人。它的外表纯白,高度超过两米,底盘上装有三个轮子,在田野中行动时不会轻易陷入泥土。机器人上部为杠杆设计,横在两个支架上方的为机器大臂。大臂的顶部装有移动天线和信号发射器等装备,而大臂两端则装有两个对称的采样器。

  夜间活动时,采样器能够向下发出灯光,照亮采样地表。机器人底盘中间的上方是进行化学分析的主机。分析结果出来后,会直接通过通信装置上传到电脑云端,达到及时更新数据,并同步最新分析结果的目的。

  与一氧化二氮相比,大众媒体让人们更熟悉二氧化碳对气候变化的影响,然而一氧化二氮使全球变暖的效力,比二氧化碳高出约300倍。在土壤板结或大雨连绵的情况下,土壤无法很好地暴露在空气中,此时其中的细菌等微生物就会使用氮氧化物取代氧化物进行呼吸,从而产生一氧化二氮。

  拉斯·巴肯是挪威大学的微生物生态学家,他表示,为了测量出一片试验田中一氧化二氮的排放量,必须要在这块地上进行反复不断的测量。相比人工取样,田野机器人大大提高了这项测量工作的效率。一块土地原本需要27个小时的人工测量,“磁通”机器人只需一小时就能全部完成。

气象环境监测中的机器人监测技术新应用

无线电探空仪器,资料图

  除了基于地面检测的机器人之外,云端之上的机器人气象监测也已成真。历史上在19世纪末期就已经出现具有良好伸张率的气象橡胶气球。等到20世纪大气科学爆发性发展时,气象飞机和无线电探空仪都已是垂直探测大气的成熟工具。

  在此基础之上,如今各国科学家们为监测大气气溶胶颗粒物的状况,使用最新的飞行器搭载远程传感器,用来检测云层何时会形成降水。这与使用能见度仪来测气溶胶不同,后者外形如旗杆一样,是只能被固定安装在地面监测站内的气象仪器。飞行器却可以自由在云层中穿梭往返,直到获得各个气象层的全部数据为止。

  可以说,依托机器人硬件,智能系统的发展拉近了气象环境与科学研究之间的距离,也拉近了环境问题与日常生活的距离。在人们通过各种端口获得气象环境数据,了解环境变化的同时,环境保护的重要性也将更加深入人心。

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