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[图]受到洞穴盲鱼的启发 南洋理工开发出了水下航行器的传感系统
发布日期:2012-12-14 11:54:26  稿源:
是否想过鱼类如何在黑暗的水里轻松地寻找路线呢?它们中的大多数使用一行在身体两侧的"侧线'(lateral line)的毛细胞,检测运动引起的水压变化、或者在物体周围的水流。现在,新加坡南洋理工大学和麻省理工学院的科学家们,已经成功地复制了洞穴盲鱼的侧线设计,并造出了一个人造系统,能够让自主水下航行器(水下机器人)的导航更准确、更有效。
一条洞穴盲鱼(摄影:Frank Vassen)
一条洞穴盲鱼

通常情况下,水下机器人使用相机、声纳和水下声学定位系统。相机不适用于浑浊的水中,但是世界上有很多黑暗的水体,而AUV(自主水下机器人)上的声纳和声学系统非常昂贵、电池性能也有限。

(图片来源:新加坡南洋理工大学)
博士生Kottapalli Giri Prakash、Miao Jianmin副教授和助理研究员Mohsen Asadniaye Fard Jahromi

不同的是,以洞穴盲鱼为灵感的传感器阵列,每组的成本低于100美元,只需要很小的功率。此外,它们还不会产生对水生动物有害的声纳"ping"响。

传感器阵列(图片来源:新加坡南洋理工大学)
传感器阵列

该系统由两排阵列组成,每行有5个传感器(我们知道图片里有4排——这上面或许集成了两组阵列)。每个传感器的尺寸仅为1.8x1.8mm,周围由微观的水凝胶包裹(consists of a microscopic sensory pillar surrounded by hydrogel0,谁的压力会改变其弯曲度。

据报道,结合计算机视觉系统,该阵列使得南阳的自主水下自助机器人(AUVs)可以创建和绘制其周围物体的三维图像。除了水下机器人,该传感器也被认为适用于不希望因为声纳而暴露其存在的军用潜艇。

科学家们现在希望能创建一个该系统的压电(piezoeletric)版本——通过水的流动使其产生电流。他们也正在研究即使只有很少或根本没有电流的情况下,用传感器探测水下物体的方法。

伊利诺伊大学和西北大学的科学家们也在开发另一种风格的水下传感系统。

[来源:新加坡南洋理工大学]
[编译自:gizmag]
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