中國(guó)極地研究中心消息，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研制的兩套機(jī)器人，今年10月底將搭載雪龍?zhí)柨瓶即?，隨我國(guó)第31次南極科學(xué)考察隊(duì)，踏上南極科考征程。
這些機(jī)器人將為我國(guó)在南極建設(shè)的第一個(gè)固定翼飛機(jī)場(chǎng)進(jìn)行選址調(diào)查，同時(shí)保障雪龍?zhí)柨瓶即诤１鶇^(qū)域內(nèi)安全航行。
我國(guó)已從美國(guó)購(gòu)置首架南極固定翼飛機(jī)，以應(yīng)急救援、人員輸送、科學(xué)考察為核心任務(wù)，目前正在制造，預(yù)計(jì)明年底的32次南極考察投入使用。此次開(kāi)展的機(jī)場(chǎng)選址，主要是為了這架固定翼飛機(jī)提供在中山站附近可以著陸的機(jī)場(chǎng)。
“腳”：三角形履帶適應(yīng)冰雪崎嶇路面
紅色裝甲車(chē)身，三角形履帶做成“輪子”，車(chē)頂轉(zhuǎn)載多個(gè)攝像頭，還在沈陽(yáng)進(jìn)行檢測(cè)的極地科考機(jī)器人，像一輛造型奇特的裝甲車(chē)。
他的精彩都在內(nèi)里，這個(gè)機(jī)器人全名“長(zhǎng)航程冰雪面漫游機(jī)器人”，也稱(chēng)“極地科考地面機(jī)器人”， 4個(gè)“三角形履帶”是機(jī)器人的移動(dòng)系統(tǒng)，用以適應(yīng)南極冰雪路面和崎嶇路面。
這個(gè)機(jī)器人是國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“極地科考機(jī)器人裝備”的一部分，主要研制適用于極地科考的三套機(jī)器人裝備，包括長(zhǎng)航程冰雪面漫游機(jī)器人，長(zhǎng)航程固定翼飛行機(jī)器人和低空旋翼機(jī)器人。其中長(zhǎng)航程冰雪面漫游機(jī)器人與低空旋翼機(jī)器人由中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研制，長(zhǎng)航程固定翼飛行機(jī)器人由北京航空航天大學(xué)研制。
即將于10月底啟程的第31次南極科學(xué)考察，之前有沈陽(yáng)制造的兩個(gè)冰雪面機(jī)器人在南極參與科考，但這次三套機(jī)器人將首次集體亮相，分別搭載我國(guó)自主研制的不同探測(cè)深度的冰雷達(dá)系統(tǒng)、激光測(cè)距儀、紅外輻射計(jì)、航空相機(jī)等，對(duì)海冰分布，冰面地形、冰雪面溫度、冰下地形和冰厚等進(jìn)行觀(guān)測(cè)。
“眼”：透視厚冰和冰層結(jié)構(gòu)識(shí)別環(huán)境
他的研究者之一，中科院自動(dòng)化研究所一位副研究員說(shuō)，從2007年開(kāi)始先后有10多位科研人員參與研制長(zhǎng)航程冰雪面漫游機(jī)器人。機(jī)器人的一大系統(tǒng)是傳感系統(tǒng)，包括環(huán)境識(shí)別傳感器和導(dǎo)航傳感器。
南極天氣惡劣，環(huán)境識(shí)別傳感器能識(shí)別雪丘、巖石，冰裂隙，幫助機(jī)器人進(jìn)行路線(xiàn)規(guī)劃。導(dǎo)航傳感器幫助機(jī)器人確定自己的位置和姿態(tài)，進(jìn)而用于機(jī)器人自主巡航。
中國(guó)極地研究中心將在冰雪面機(jī)器人身上安裝冰雷達(dá)系統(tǒng)，包括深部探測(cè)冰雷達(dá)、淺層調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)和一套探地雷達(dá)。其中深部探測(cè)冰雷達(dá)用于觀(guān)測(cè)冰厚和冰下地形，兩套淺層雷達(dá)用于觀(guān)測(cè)冰蓋淺部300米以?xún)?nèi)的冰層結(jié)構(gòu)，特別是冰內(nèi)裂隙分布。
中國(guó)極地研究中心崔祥彬介紹，飛行機(jī)器人在空中大范圍獲取冰雪面環(huán)境特征，冰雪面機(jī)器人完成對(duì)冰面以下的冰體結(jié)構(gòu)探測(cè)，二者相輔相成。冰雪面機(jī)器人搭載冰雷達(dá)，相比于傳統(tǒng)的雪地車(chē)平臺(tái)搭載，可以大大降低南極現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)的危險(xiǎn)性，幫助科研人員克服南極現(xiàn)場(chǎng)的惡劣條件，提高科學(xué)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的獲取效率。
“腦”：可判斷和決策自主運(yùn)行
從研究者的角度，冰雪面機(jī)器人最核心，也最具挑戰(zhàn)性的部分是自主控制系統(tǒng)，這部分要將傳感系統(tǒng)收集到的環(huán)境信息、機(jī)器人的位姿信息，匯總分析，檢測(cè)危險(xiǎn)，結(jié)合導(dǎo)航人物，規(guī)劃下一步的行動(dòng)路線(xiàn)。
可雖然智能，極地環(huán)境的不確定和復(fù)雜，還是增加冰雪面機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)可能遭遇的危險(xiǎn)，“行動(dòng)快慢，或者轉(zhuǎn)彎等時(shí)刻，機(jī)器人的傳感系統(tǒng)收集到的信息準(zhǔn)確度等問(wèn)題，可能導(dǎo)致用于機(jī)器人決策的信息不準(zhǔn)，進(jìn)而會(huì)使機(jī)器人誤判和作出錯(cuò)誤的決定，我們一直在研究。 ”研究者說(shuō)。
機(jī)器人小檔案
姓名：長(zhǎng)航程冰雪面漫游機(jī)器人出生地：沈陽(yáng)孕育時(shí)間：2007年開(kāi)始研制、改進(jìn)特性：識(shí)別環(huán)境，判斷危險(xiǎn)，自主移動(dòng)裝備：三種冰雷達(dá)系統(tǒng)腳力：100公里軟肋:如走到通訊信號(hào)范圍外,或與工作站失聯(lián)能力：觀(guān)測(cè)冰厚和冰下地形，冰層結(jié)構(gòu)，冰內(nèi)裂隙分布目標(biāo)：在南極中山站附近選個(gè)靠譜的地點(diǎn)，建機(jī)場(chǎng)。(經(jīng)淼)
