针对一个机器人鳗鱼的水污染源
研究人员从EPFL,连同其他机构,已经开发出一种机器人鳗鱼游泳通过水的污染,发现污染源。传感器配备的机器人可以远程控制或自行移动。在日内瓦湖的一小部分进行的测试中,机器人能够生成水电导率和温度的地图。
EPFL研究人员以一个雄心勃勃的项目由瑞士nanotera程序开发一个机器人,可以检测水污染源的一部分资金。机器人,命名为envirobot,设有化学、物理、生物传感器和措施近1.5米长。它通过水像鳗鱼,无搅拌泥浆或令人不安的水生活。它的传感器在水下的不同位置进行测量,并实时地将数据发送到计算机。
机器人在日内瓦湖定期测试。最近的一项试验是通过将盐扩散到海岸附近的一个小区域来模拟水污染,从而改变水的电导率。然后研究人员让机器人游在污染区。机器人成功绘制的导电性的变化而产生的温度图。最终的目标是机器人能够检测汞或其他污染物如重金属。SMT贴片加工
“有许多优点,使用的游泳机器人。他们可以实时测量和发送数据,比我们在湖周围设立测量站的速度快得多。与传统的螺旋桨驱动的水下机器人相比,当它们移动时,它们不太可能陷入水藻或树枝中。更重要的是,他们生产的少了一个醒,所以他们不分散的污染物多,”Auke Ijspeert说,EPFL仿生机器人实验室的头(BioRob)。“envirobot可以按照预定的路径,也可能使自己的决策和独立追踪污染源。“这可以通过,例如,稳步增加毒性的方向游泳。
由细菌传感器、甲壳类和鱼类的细胞
机器人是由许多模块,每个包含一个曲率变化小的电动马达,使它能够顺利通过水。模块化设计也使工程师能够改变其组成和改变其长度的需要。“机器人可以很容易地拆开,运到一个偏远的水库,例如,放在一起开始测试,”Behzad Bayat说,另一个BioRob研究员。
一些模块包含电导率和温度传感器,而另一些模块有微小而复杂的腔室,当机器人游泳时充满水。这些腔室包含微型生物传感器,房子是细菌、小甲壳类或鱼类细胞。这些传感器通过观察这些生物与水接触时的反应来工作,从而表明某些关键污染物是否存在,以及水的毒性。传感器已经被证明在实验室的实验中非常有效。
“例如,我们开发的细菌产生光暴露在极低浓度的汞。我们可以发现这些变化用luminometers然后发送数据以电信号的方式,说:”Jan Roelof van der Meer,项目协调员的基础微生物学在洛桑大学系主任。
另一种方法是使用两个充满水蚤的隔间,它们是不断移动的微小甲壳动物。一厢是接触水的分析,和其他包含干净的水。“水蚤的运动是由水毒性的影响。通过比较其相对于对照组的运动变化,我们可以得到的水是有毒的想法,”van der Meer说。和第三的方法包括细胞生长的鱼直接在电极。当毒素存在,细胞变得不安,不再互相接触。中断的电力–变化,可以很容易地被检测到的流量。
目前,该项目小组只测试了现场的电导率和温度传感器;生物传感器的测试更难执行。“我们显然不能污染湖像我们在实验室做测试的水,”van der Meer说。但试验计划在今年夏天晚些时候。“现在,我们将继续使用盐作为污染物,直到机器人能够很容易找到污染源。”。然后,我们将添加生物传感器对机器人进行有毒化合物的测试,”他说。
的envirobot项目,该纳米TERA研究计划的一部分,是一个联合倡议涉及洛桑联邦理工学院,洛桑大学,应用科学与艺术学院(瑞士西部hes-so)和瑞士联邦理工学院水产科学技术(EAWAG)。跨学科的方法汇集了工程师,生物学家和化学家。