它可以从高空滑翔，在障碍物周围摇摆:有一天，鳄梨机器人将穿越雨林的树冠，为研究人员收集有关这个难以到达的栖息地的数据。

　　这个创新的机器人，牛油果，有一个坚固的外壳，形状类似于绿色的水果。其中隐藏的技术将使机器人能够自主地在树顶导航。

　　牛油果是环境机器人领域的最新发明之一。

　　苏黎世联邦理工学院和伯门斯多夫瑞士联邦森林、雪和景观研究所的博士生斯蒂芬·基尔奇格尔格解释说:“这一研究领域背后的想法是让机器人走出工厂，在户外进行环境研究。”

　　特别是在热带雨林——世界上生物多样性最丰富的栖息地——在茂密的树冠中，活跃的生物数量最多。探索这些栖息地是极其困难的;爬树只能让研究团队有选择地收集数据。

　　对于现有的机器人来说，这种环境也具有挑战性。机载无人机不适合，因为它们的旋翼叶片会缠在树叶上，而且树枝的不同厚度和纹理对攀爬机器人构成了挑战。

　　就像蜘蛛在一根线上

　　Kirchgeorg解释说:“这就是为什么我们想出了试图从上面进入的想法。”这个机器人被一根缆绳拴在树的一根顶部树枝上，然后从那里下降到树的树冠上。

　　研究人员通过观察蜘蛛产生了这个想法，蜘蛛也用丝线下坠。在目前的测试阶段，研究人员仍然通过爬上树来手动拴住机器人。之后，无人机也可以作为一种母舰，将机器人运送到无法到达的地区，并将其锚定在树的最高树枝上。

　　一旦附着在树上，牛油果就可以自己上下移动，这要归功于它外壳上部隐藏的绞车。在它的“凸起”部分——真正的鳄梨核所在的地方——机器人有两个转子。它利用它们来获得动力，绕过树枝、树叶和其他障碍物。

　　Kirchgeorg与Stefano Mintchev研究小组的同事一起进行了模拟，以了解机器人如何通过熟练使用其绞盘和转子来自主移动。他们的研究发表在《IEEE机器人学报》上。

　　机器人从集成摄像头接收周围环境的信息。但事情并没有那么简单，正如Kirchgeorg解释的那样，“树梢的照明条件非常困难，明暗交替交替。所以我们现在试图让相机在这种情况下也能传达深度感知。”

　　但是这个机器人已经通过了预先设定的室内障碍，并且在真正的树上进行了测试。

　　一旦鳄梨完全掌握了自主运动，Kirchgeorg可以想象它在雨林中使用更长的时间。通过保持系绳，机器人只有在需要移动时才会耗尽电池电量，并且有可能通过安装在上面的太阳能电池的电缆传输电力。此外，机器人工作时非常安静，不会打扰到树上的居民。

　　用缆绳拴住还有一个好处:由于机器人可以携带相当多的重量，它可以配备很多仪器，例如:湿度和温度传感器用于绘制树冠不同区域的小气候图，或者用于收集DNA样本的夹持臂和空气过滤器。

　　“我们甚至可能发现一些新的动物或植物物种，”Kirchgeorg说。大量以前未被发现的物种可能仍然隐藏在雨林的冠层中。

　　通过牛油果和其他各种研究活动，该团队与其他ETH研究小组合作，进入了“XPRIZE雨林”竞赛的决赛，并获得了丰厚的现金奖励。

　　该竞赛背后的基金会将奖励那些将加速监测热带雨林生物多样性的创新。时间是至关重要的，因为越来越多的热带雨林——以及它们宝贵的栖息地——正成为农业和森林砍伐的牺牲品。

　　更多信息:Steffen Kirchgeorg等，牛油果的设计、建模和控制:树冠探测的多模态空中系带机器人，IEEE机器人学报(2023)。DOI: 10.1109/TRO.2023.3334630期刊信息:IEEE机器人学报由瑞士国家科学基金会提供引文:牛油果机器人向未探索的树顶摆动(2024年，1月30日)检索自2024年1月30日https://techxplore.com/news/2024-01-avocado-robot-unexplored-treetops.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。