在中國(guó)即將開(kāi)展的第24次南極科學(xué)考察活動(dòng)中，將會(huì)出現(xiàn)兩位特殊考察隊(duì)員的身影--冰雪面移動(dòng)機(jī)器人和低空飛行機(jī)器人，這是我國(guó)在南極考察事業(yè)中首次運(yùn)用智能機(jī)器人技術(shù)。
由中國(guó)極地研究中心和中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、北京航空航天大學(xué)聯(lián)合研制的這兩位智能機(jī)器人，被列入國(guó)家863高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，今年將首次乘坐雪龍?zhí)枠O地科學(xué)考察船奔赴南極，檢測(cè)自己的身體素質(zhì)，同時(shí)將執(zhí)行科學(xué)考察任務(wù)。
據(jù)悉，體重達(dá)200公斤的冰雪面移動(dòng)機(jī)器人，外形看上去像一架帶有升降桅桿的坦克，可自主跨越冰裂縫，翻越雪坡和雪丘，最大作業(yè)半徑為25公里。冰雪面移動(dòng)機(jī)器人還是一位大力士，身上可搭載40公斤的重量，同時(shí)還可以拖曳100公斤的重量。此次赴南極考察，除考驗(yàn)自己身體外，這位大塊頭還將搭載一個(gè)高精度的定位DGPS和一套五要素的氣象觀測(cè)站，進(jìn)行科學(xué)考察。
看上去像一架小型飛機(jī)的低空飛行機(jī)器人，體態(tài)輕盈，約有20公斤，力氣也較小，只能搭載5公斤的有效載荷，但其飛行速度能達(dá)到50-100公里/小時(shí)，能持續(xù)飛行1小時(shí)，抗6級(jí)風(fēng)。此次赴南極考察，這位小蜻蜓除考驗(yàn)自身素質(zhì)外，也攜帶了一臺(tái)觀測(cè)海冰的紅外輻射計(jì)和一架航拍照相機(jī)。
極地惡劣的氣候與自然條件極大地制約著人類(lèi)科學(xué)考察行動(dòng)的開(kāi)展，利用機(jī)器人作為人的“代理”，降低極地科考的風(fēng)險(xiǎn)與成本，提高效率、覆蓋范圍與可達(dá)區(qū)域，已經(jīng)成為技術(shù)強(qiáng)國(guó)所關(guān)注的技術(shù)方案和研究方向。中國(guó)極地研究中心相關(guān)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)：與其他的科學(xué)考察隊(duì)員比起來(lái)，這兩位科考機(jī)器人最為突出的優(yōu)點(diǎn)，就是不管天氣多么惡劣，依然能夠正常工作。
我國(guó)開(kāi)展南極科學(xué)考察，首先面對(duì)的挑戰(zhàn)，就是如何將考察物資、科考設(shè)備和重型裝備安全運(yùn)輸?shù)侥蠘O大陸中山站，再由重型雪地車(chē)隊(duì)將內(nèi)陸物資運(yùn)輸1300公里到冰蓋頂峰冰穹A地區(qū)。由于南極大陸被海冰緊緊包圍起來(lái)，我國(guó)具有國(guó)際先進(jìn)水平的破冰船雪龍?zhí)栆矁H具備連續(xù)破除冰層厚度1.1米的能力，破冰船通常無(wú)法直接到達(dá)南極大陸。
目前，我國(guó)南極科學(xué)考察和國(guó)際上通行的方式一樣，都采取海冰卸貨運(yùn)輸?shù)姆绞?。而這種方式危險(xiǎn)系數(shù)很高。在國(guó)際上，破冰船被困冰區(qū)、雪地車(chē)掉進(jìn)冰縫、直接造成人員傷亡的事故屢屢見(jiàn)諸報(bào)道。此外，南極內(nèi)陸表面還存在冰裂隙密集區(qū)、薄冰區(qū)和環(huán)境極端惡劣區(qū)，目前仍屬科考盲區(qū)，缺乏有效的科考設(shè)備和技術(shù)手段。
根據(jù)計(jì)劃，我國(guó)今后將訓(xùn)練冰雪面移動(dòng)機(jī)器人開(kāi)展海冰卸貨運(yùn)輸路線探察、冰蓋裂隙密集區(qū)前置探路、極端惡劣條件下科學(xué)考察等工作；訓(xùn)練低空飛行機(jī)器人開(kāi)展雪龍船破冰偵察、海冰厚度觀測(cè)等工作。同時(shí)，將對(duì)極地應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行研究，形成示范應(yīng)用，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)機(jī)器人用于極地科考的新局面，為后續(xù)形成系列化、多功能化科考機(jī)器人奠定基礎(chǔ)。
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