机器人:南极冰盖上的探路尖兵

作者:  来源:中国海洋报   发布时间:2018-04-27 09:54:50   [打印本页] [关闭窗口]

  我是中国第34次南极科学考察队一名特殊的考察队员——探冰机器人。就在前不久,我圆满结束了我的第一次南极探险之旅。大家是不是很想认识我呀?


  我的长相

  我是中国科学院沈阳自动化研究所南极科学考察机器人家族中的一员。虽然我是机器人,但长得却不像人,看起来更像一辆越野吉普车。

  我的身高1.5米,身长2米,体重500公斤,四肢采用全地形底盘悬挂。别看我身材小巧,却有着动力十足的驱动系统,能够在地形复杂的南极内陆冰盖上驰骋。


  我的任务

  我这次赴南极主要是执行考察队指派的勘测南极埃默里冰架地形的任务,探索从中国南极中山站内陆出发基地至埃默里冰架安全的陆路运输路线。

  有同学会问,为什么要去埃默里冰架啊?我一说你就明白了。埃默里冰架位于南极洲北查尔斯王子山和拉斯曼丘陵之间,是南极三大冰架之一,面积有7万多平方公里。东南极冰盖近20%的冰量就是通过埃默里冰架进入大海中的,它既是东南极冰盖流向海洋的主要通道,又是内陆冰盖发生变化的关键性“指示器”。冰架的前沿和底部与海洋直接的相互作用,使冰架向南大洋源源不断地输送大量低温淡水,对大洋水团和环流的生成、变化起着重要作用。

  冰架的变化及其底部的消融与冻结过程,可是目前国际南极研究中一个新的热点,我国科研人员计划开展一系列的科学研究。为此,首先要将大量的科考设备运至埃默里冰架附近。这可不是一件容易的事儿,能否运到目的地,取决于寻找到一条重要的运输路线。


  我的本领

  要知道,通往埃默里冰架可不是一条坦途。由于冰川运动,南极大陆上的冰层形成了很多不确定的裂隙,且通常被积雪覆盖,积雪之下很可能是万丈深渊。这一险象对南极考察队员的生命安全和科考装备构成了极大的威胁。而探测出这些隐藏在积雪之下的冰裂隙则是我的绝技。

  我的四肢采用了全地形地盘悬挂设计,能够保证我可以应对不同的地形条件。我两翼上的探冰雷达能够采集100米深的冰层结构数据,考察队员通过对这些数据的分析,得到冰裂隙的信息,进而确定安全的陆路运输路线,厉害吧!


  我的工作

  去年11月,我搭乘“雪龙”船踏上了南极征程。一个月后,我到达了南极的家——中国南极中山站。在那里,我结识考察队里另一名特殊的队员——中国极地科学考察固定翼飞机“雪鹰601”,它的航拍照片可以帮助我确定一条没有明显裂隙的探路路线,并将路线上的经纬度和冰层信息反馈给我。

  随后,我从中山站内陆出发基地出发,开始了为期25天的“侦探”,期间在南极内陆区域行驶了200多公里,完成了长约140公里的勘测。

  南极大陆一片白茫茫,特别纯净、深邃。天气晴朗时,碧空万里,阳光照耀下,雪面上晶莹剔透。可老天爷的脸说变就变。在执行任务过程中,我就遭遇了低温、白化天、大风、降雪、大雾等恶劣天气。记得有一次,突然天降大雪,能见度只有两三米。现场执行人生怕我出什么意外,一直紧盯着我,用手持GPS指挥,避免我偏离既定路线,整整三天三夜都没合眼,特别心疼他们。最终,我们克服了重重困难,完成了任务,我也成为中国首个在南极冰盖探路的地面机器人。

  据说,下一步科研人员要对我进行完善优化,期待不久的将来能在南极再立新功。


  “极地开拓1号”

  “极地开拓1号”重300公斤,可自主跨越冰裂缝、翻越雪坡和雪丘,最大作业半径为25公里。它曾搭载过一个高精度差分全球定位记性(DGPS)和一套常规气象观测站助力科学考察。这是我国在南极考察事业中首次运用智能机器人。


  “长航程漫游机器人”

  它的外形炫酷,好似越野车,曾在南极完成首次30公里自主行走。它重约500公斤,由三角履带组成的移动系统、自主驾驶系统、通讯远程工作站和载荷系统等构成,可在零下40℃的低温环境下正常作业。


  “长航程冰盖漫游机器人”

  该机器人续航能力为100公里,可承载200公斤重量。它曾搭载过多种探测雷达,对南极机场选址区域的冰盖厚度、冰下地形、中深部和浅层的冰盖内部结构进行了探测。