這幾天,一款萌萌噠的“水上機器人”出現在浙江杭州電子科技大學(xué)的月雅湖里。它有著(zhù)圓滾滾的身材,腳踩一雙“無(wú)敵風(fēng)火輪”,肚子里塞滿(mǎn)了各種高科技芯片。它的專(zhuān)業(yè)名字叫做“基于互聯(lián)網(wǎng)的智能可移動(dòng)水質(zhì)監測機器人”,顧名思義,就是用來(lái)監測水質(zhì)的機器人。
與傳統水質(zhì)監測儀器不同,它可以按照用戶(hù)自定義設計的運動(dòng)軌跡不停地開(kāi)展周期性移動(dòng)監測,還可以通過(guò)GPS實(shí)時(shí)將監測到的數據傳輸到服務(wù)器,供客戶(hù)端查看。簡(jiǎn)而言之,就是“智能移動(dòng)+實(shí)時(shí)監測”。
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(yáng),靈感源自同學(xué)們對生活的細致觀(guān)察。
機器人在水面移動(dòng),可四處監測水質(zhì)
一次,鄭俊杰同學(xué)與父母在漁場(chǎng)游玩時(shí)發(fā)現,水產(chǎn)養殖對水的質(zhì)量要求很高,需要實(shí)時(shí)監測水的酸堿平衡度、含氧量等數據,及時(shí)進(jìn)行調整,但漁場(chǎng)的設備普遍比較落后,一片水域需要設置許多個(gè)監測儀器,整個(gè)養殖場(chǎng)需要幾十上百個(gè)監測器,而且這些傳感器需要手工開(kāi)啟,監測到的數據還要經(jīng)過(guò)人工采集匯總分析,一旦水質(zhì)出現問(wèn)題,監測數據信息總會(huì )滯后。“所以,我想做一個(gè)小型智能機器人,可以通過(guò)手機或是電腦下達指令,智能移動(dòng)到指定位置監測水質(zhì),并將結果反饋到終端,還可以設置標準限值,當所得數據高于或低于標準限值時(shí)機器人就會(huì )發(fā)出警報,這樣就可以實(shí)現有效監控,節省人力物力。”鄭俊杰說(shuō)。
得到指導老師葉巖明的認可后,鄭俊杰開(kāi)始集結對此同樣感興趣的其他小伙伴,在他們的實(shí)驗室小窩里開(kāi)始了研究。
做科研不會(huì )一帆風(fēng)順,這群年輕的學(xué)子在實(shí)踐中也遇到了很多難題。例如,最初設想的監測水域僅僅是一片養殖漁場(chǎng),應用范圍并不廣,而放眼整個(gè)浙江,雖是水鄉,水資源卻十分匱乏,湖泊、河流等水域的監測應用前景會(huì )更好一些,因此水上機器人監測水域的應用范圍必須擴大。
這樣的轉變給團隊帶來(lái)了不小的挑戰,傳感器內部需要進(jìn)行較大改動(dòng)。“無(wú)論是軟件還是硬件,我們都要靠自己解決,從程序的編寫(xiě)到芯片與電路的連接都是自己動(dòng)手做的,就連剛開(kāi)始使用的GPS定位系統也因監測范圍的擴大,增設了北斗雙模定位系統與其共同工作。”王欣峰介紹道。
五學(xué)子希望,機器人能為“五水共治”作貢獻
程序需要應用,儀器需要調試,每一步都充滿(mǎn)艱辛。其實(shí)不光機器人的內部需要自創(chuàng ),就連外觀(guān)也是特制的。圓形的身材有利于它在水面上靈活移動(dòng),“無(wú)敵風(fēng)火輪”雖不能在陸地行走,但它是機器人在水下移動(dòng)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(chǎng)上,還是為了滿(mǎn)足農業(yè)工業(yè)生產(chǎn)的需要,對水環(huán)境的監測、治理都是非常必要而且刻不容緩的。我們的智能可移動(dòng)水質(zhì)監測機器人,可幫助實(shí)現污染問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現和及時(shí)處理。我們希望,通過(guò)我們的不斷努力,能夠使我們的機器人為水產(chǎn)養殖業(yè)和園林湖泊的水質(zhì)監測、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(diǎn)微薄的力量,這對我們來(lái)說(shuō)就足夠了。”這些年輕的杭電學(xué)子道出了他們的心聲。