這幾天，一款萌萌噠的“水上機器人”出現(xiàn)在杭州電子科技大學(xué)的月雅湖里。它有著圓滾滾的身材，腳踩一雙“無敵風(fēng)火輪”，肚子里塞滿了各種高科技芯片。它的專業(yè)名字叫做“基于互聯(lián)網(wǎng)的智能可移動水質(zhì)監(jiān)測機器人”，顧名思義，就是用來監(jiān)測水質(zhì)的機器人。
與傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測儀器不同，它可以按照用戶自定義設(shè)計的運動軌跡不停地開展周期性移動監(jiān)測，還可以通過GPS實時將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，供客戶端查看。簡而言之，就是“智能移動+實時監(jiān)測”。
這款新萌物的主人，是杭州電子科技大學(xué)五位青年學(xué)子——信息工程學(xué)院的金瑞、鄭俊杰、王欣峰、樓飄豪和管理學(xué)院的管辰陽，靈感源自同學(xué)們對生活的細(xì)致觀察。
機器人在水面移動，可四處監(jiān)測水質(zhì)
一次，鄭俊杰同學(xué)與父母在漁場游玩時發(fā)現(xiàn)，水產(chǎn)養(yǎng)殖對水的質(zhì)量要求很高，需要實時監(jiān)測水的酸堿平衡度、含氧量等數(shù)據(jù)，及時進行調(diào)整，但漁場的設(shè)備普遍比較落后，一片水域需要設(shè)置許多個監(jiān)測儀器，整個養(yǎng)殖場需要幾十上百個監(jiān)測器，而且這些傳感器需要手工開啟，監(jiān)測到的數(shù)據(jù)還要經(jīng)過人工采集匯總分析，一旦水質(zhì)出現(xiàn)問題，監(jiān)測數(shù)據(jù)信息總會滯后。“所以，我想做一個小型智能機器人，可以通過手機或是電腦下達指令，智能移動到指定位置監(jiān)測水質(zhì)，并將結(jié)果反饋到終端，還可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)限值，當(dāng)所得數(shù)據(jù)高于或低于標(biāo)準(zhǔn)限值時機器人就會發(fā)出警報，這樣就可以實現(xiàn)有效監(jiān)控，節(jié)省人力物力。”鄭俊杰說。
得到指導(dǎo)老師葉巖明的認(rèn)可后，鄭俊杰開始集結(jié)對此同樣感興趣的其他小伙伴，在他們的實驗室小窩里開始了研究。
做科研不會一帆風(fēng)順，這群年輕的學(xué)子在實踐中也遇到了很多難題。例如，最初設(shè)想的監(jiān)測水域僅僅是一片養(yǎng)殖漁場，應(yīng)用范圍并不廣，而放眼整個浙江，雖是水鄉(xiāng)，水資源卻十分匱乏，湖泊、河流等水域的監(jiān)測應(yīng)用前景會更好一些，因此水上機器人監(jiān)測水域的應(yīng)用范圍必須擴大。
這樣的轉(zhuǎn)變給團隊帶來了不小的挑戰(zhàn)，傳感器內(nèi)部需要進行較大改動。“無論是軟件還是硬件，我們都要靠自己解決，從程序的編寫到芯片與電路的連接都是自己動手做的，就連剛開始使用的GPS定位系統(tǒng)也因監(jiān)測范圍的擴大，增設(shè)了北斗雙模定位系統(tǒng)與其共同工作。”王欣峰介紹道。
五學(xué)子希望，機器人能為“五水共治”作貢獻
程序需要應(yīng)用，儀器需要調(diào)試，每一步都充滿艱辛。其實不光機器人的內(nèi)部需要自創(chuàng)，就連外觀也是特制的。圓形的身材有利于它在水面上靈活移動，“無敵風(fēng)火輪”雖不能在陸地行走，但它是機器人在水下移動的助推器，而且它還是同學(xué)們利用3D打印技術(shù)制成的。
“水資源短缺愈演愈烈，在這種背景下，不管是站在生態(tài)環(huán)境保護的立場上，還是為了滿足農(nóng)業(yè)工業(yè)生產(chǎn)的需要，對水環(huán)境的監(jiān)測、治理都是非常必要而且刻不容緩的。我們的智能可移動水質(zhì)監(jiān)測機器人，可幫助實現(xiàn)污染問題的及時發(fā)現(xiàn)和及時處理。我們希望，通過我們的不斷努力，能夠使我們的機器人為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和園林湖泊的水質(zhì)監(jiān)測、污染防御作出一定貢獻，為浙江‘五水共治’這一創(chuàng)舉獻上一點微薄的力量，這對我們來說就足夠了。”這些年輕的杭電學(xué)子道出了他們的心聲。
