Байгаль орчны судалгаанд робот техникийг ашиглах нь
Сүүлийн хоёр арван жилд робот техникийн хөгжил нь эрдэмтдийн Дэлхийг ойлгож, хянах арга барилыг өөрчилсөн. Байгаль орчны судалгаа нь нэгэн цагт хүний шууд ажиглалтад ихээхэн тулгуурладаг байсан бөгөөд ихэвчлэн аюултай газар нутаг, өндөр өртөг, цаг хугацааны хязгаарлалт зэргээр хязгаарлагддаг байсан бол роботууд одоо судлаачдын өргөтгөл болж, тэдэнд туйлын цэгүүдэд хүрч, мэдээлэл тогтмол цуглуулах боломжийг олгодог. Робот техник нь үр ашгийг авчираад зогсохгүй судалгааны аюулгүй байдал, нарийвчлал, цар хүрээг сайжруулдаг. Хамгийн гүн далайгаас мөсөн уулсын орой хүртэл, халуун орны ойгоос үйлдвэрлэлийн бүс хүртэл роботууд орчин үеийн байгаль орчны сорилтуудыг шийдвэрлэх чухал хэрэгсэл болж гарч ирж байна.
Робот техник нь хүрээлэн буй орчны мэдээлэл цуглуулах хэрэгсэл юм
Байгаль орчны судалгааны гол цөм нь өгөгдөл юм: температур, чийгшил, агаарын чанар, усны давсжилт, хүчиллэг (рН), хүнд металлын агууламж, тэр ч байтугай бичил хуванцар байгаа эсэх. Роботууд - газар дээр, агаарт эсвэл усанд байгаа эсэхээс үл хамааран - эдгээр параметрүүдийг гар аргаар хэмжихээс илүү өндөр давтамжтай, өргөн хүрээнд хэмжих мэдрэгчтэй байдаг. LiDAR, олон спектрийн камер, хийн мэдрэгч, сонар, тэр ч байтугай автоматжуулсан дээж авах төхөөрөмж зэрэг мэдрэгчийг янз бүрийн робот платформ дээр суурилуулж болно.
Роботуудын уламжлалт хэмжилтээс гол давуу тал нь тууштай байдал юм. Роботуудыг ижил замыг дахин дахин хэмжихээр програмчилж болох бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтийн чиг хандлагыг илүү нарийвчлалтай зураглах боломжийг олгодог. Нөгөөтэйгүүр, галт уулын тогоо, цацрагийн бүс эсвэл бохирдол ихтэй газар нутаг зэрэг аюултай газар нутгийн улмаас тодорхой байршилд хүний хэмжилт хийх боломжгүй байдаг.
Ой мод, газар болон агаарын чанарыг хянах дронууд
Нисгэгчгүй нисэх онгоц (нисгэгчгүй нисэх онгоц) буюу дрон нь хүрээлэн буй орчны судалгаанд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг робот төхөөрөмж юм. Дронууд нь газрын бүрхүүлийг гэрэл зураг авах, ургамлын өөрчлөлтийг илрүүлэх, ой модыг устгах, ойн түймрийг хянах боломжтой. Олон спектрийн болон гипер спектрийн камеруудын тусламжтайгаар дронууд нь Хэвийн зөрүүтэй ургамлын индекс (NDVI) зэрэг ургамлын индексүүдээр дамжуулан ургамлын эрүүл мэндийг тодорхойлж чаддаг. Энэхүү өгөгдөл нь ган гачиг, ургамлын өвчин, хөрсний доройтлын нөлөөллийг үнэлэхэд чухал ач холбогдолтой юм.
Үүнээс гадна, дронууд агаарын чанарын газрын зургийг гаргахын тулд мэдрэгчтэй байж болно. Хот суурин газарт дронууд нь нарийн ширхэгтэй тоосонцор (PM2.5), азотын давхар исэл эсвэл озоны агууламжийг өөр өөр өндөрт хэмжихэд тусалдаг бөгөөд энэ нь судлаачдад бохирдуулагчийн гурван хэмжээст тархалтыг ойлгох боломжийг олгодог. Үүнийг зөвхөн газар дээрх статик хяналтын станцуудаар хийхэд хэцүү байдаг.
Дрон нь хүрээлэн буй орчны гамшигт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Газрын тос асгарах эсвэл ой хээрийн түймэр гарах үед судлаачид болон эрх баригчдад өртсөн бүс нутгийг тодорхойлох, галын тархалтын чиглэлийг урьдчилан таамаглах, хор хөнөөлийг бууруулах арга хэмжээг төлөвлөхөд туслах хурдан газрын зургийг гаргаж өгдөг.
Далайн болон шүрэн хадны судалгаанд зориулсан усан доорх роботууд
Далай бол асар том боловч хүрэхэд хэцүү газар нутаг юм. ROV (Алсын удирдлагатай тээврийн хэрэгсэл) болон AUV (Автоном усан доорх тээврийн хэрэгсэл) зэрэг усан доорх роботууд нь далайн судалгааг илүү гүнзгий, аюулгүй хийх боломжийг олгодог. ROV-уудыг хөлөг онгоцноос удирддаг бөгөөд дээж авах эсвэл далайн ёроолын зургийг авах боломжтой бол AUV нь програмчлагдсан маршрутын дагуу бие даан жолоодож чаддаг.
Усан доорх роботуудыг шүрэн хадны зураглал гаргах, температурын өсөлтөөс үүдэлтэй шүрэн цайралтыг хянах, далайн биологийн олон янз байдлыг ажиглахад ашигладаг. Өндөр нягтралтай камер, сонар болон химийн мэдрэгч ашиглан эдгээр роботууд амьдрах орчны бүтэц, усны булингартай түвшин, тэр ч байтугай ууссан хүчилтөрөгчийн түвшний талаарх мэдээллийг цуглуулж чаддаг.
Далайн бохирдлын судалгаанд бичил хуванцарыг тодорхойлж, экосистемд үзүүлэх нөлөөллийг үнэлэхэд роботуудыг ашиглаж байна. Зарим робот системүүд нь янз бүрийн гүнд уснаас автоматаар дээж авах зориулалттай бөгөөд лабораторийн шинжилгээнд илүү төлөөллийн өгөгдөл авах боломжийг олгодог.
Хөрс, хог хаягдал болон аюултай бүсийн зураглал хийх зориулалттай газрын роботууд
Газар дээр байгаль орчны судалгаа хийхэд хөрсний нөхцөл байдал, бохирдуулагчийн тархалт эсвэл экосистемийн өөрчлөлтийн нарийвчилсан зураглал шаардлагатай байдаг. Газрын роботууд (UGV-Unmanned Ground Vehicles) нь намаг, цөл, гамшгийн дараах бүс зэрэг хүрэхэд хэцүү газруудыг судлахад тусалдаг. UGV-үүд нь хөрсний чийгшил, давсжилтын түвшин, шим тэжээлийн агууламжийг хэмжих, аюултай химийн бодисыг илрүүлэх мэдрэгчээр тоноглогдсон байж болно.
Аж үйлдвэрийн болон уул уурхайн талбайд роботууд хүний аюулгүй байдалд эрсдэл учруулахгүйгээр болзошгүй бохирдлыг үнэлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, роботуудыг химийн бодисын алдагдлыг илрүүлэх, хаягдлын санг шалгах, эсвэл хаалттай газарт хортой хийг хэмжихэд ашиглаж болно. Эдгээр нөхцөлд робот ашиглах нь байгаль орчны аудитыг хурдасгаж, хүний үйл ажиллагааны нөлөөллийн талаарх шинжлэх ухааны нотолгоог бэхжүүлдэг.
Зэрлэг ан амьтдыг хамгаалах судалгаанд газрын роботуудыг заримдаа идэвхгүй ажиглалтын хэрэгсэл болгон ашигладаг бөгөөд голчлон амьтдын зан авирт үзүүлэх саад тотгорыг багасгахад ашигладаг. Камер болон хөдөлгөөн мэдрэгч ашиглан роботууд зэрлэг ан амьтдын хөдөлгөөнийг баримтжуулж, амьдрах орчны эвдрэлээс үүдэлтэй хэв маягийн өөрчлөлтийг тодорхойлж чаддаг.
Робот техникийг хиймэл оюун ухаан болон загварчлалтай нэгтгэх
Хиймэл оюун ухаан (AI)-тай хослуулан робот техникийн үнэ цэнэ улам бүр нэмэгддэг. Роботуудын цуглуулсан хүрээлэн буй орчны өгөгдөл нь ихэвчлэн асар их (том өгөгдөл) байдаг бөгөөд хурдан боловсруулалт шаарддаг. Хиймэл оюун ухаан нь зургийг ангилах (жишээлбэл, эрүүл ургамлыг гэмтсэнээс ялгах), бохирдлын хэв маягийг илрүүлэх, үер, хөрсний гулгалт зэрэг гамшгийн эрсдэлийг урьдчилан таамаглахад тусалдаг.
Роботууд мөн дасан зохицох даалгавруудыг гүйцэтгэж чаддаг: мэдрэгчүүд ер бусын зүйлийг илрүүлэх үед - жишээлбэл, бохирдуулагч бодисын түвшин огцом нэмэгдэхэд - робот тухайн газарт илүү нарийвчилсан хэмжилт хийхийн тулд маршрутаа өөрчилж чаддаг. Энэ арга нь судалгааг илүү үр дүнтэй болгож, ердийн судалгаанд анзаарагдахгүй байж болзошгүй чухал үзэгдлийг илрүүлэх боломжийг нэмэгдүүлдэг.
Түүнчлэн, робот өгөгдлийг хиймэл дагуулын зураглал болон цаг уурын загваруудтай хослуулан илүү цогц дүр зургийг гаргадаг. Жишээлбэл, дрон нь орон нутгийн хэмжээний дэлгэрэнгүй мэдээллийг өгдөг бол хиймэл дагуулууд нь бүс нутгийн хэмжээний нөхцөл байдлыг харуулдаг. Энэхүү хослол нь нотолгоонд суурилсан байгаль орчны бодлогын зөвлөмж гаргахад чухал үүрэгтэй.
Байгаль орчны судалгаанд робот техникийг ашиглахад тулгарч буй бэрхшээлүүд
Робот техникийг ашиглах нь ирээдүйтэй хэдий ч бэрхшээлгүй зүйл биш юм. Нэгдүгээрт, өртөг: робот, мэдрэгч болон тэдгээрийн засвар үйлчилгээ нь ялангуяа усан доорх системд үнэтэй байж болно. Хоёрдугаарт, хязгаарлагдмал эрчим хүч, тэсвэр тэвчээр, учир нь хээрийн даалгавар нь ихэвчлэн урт хугацаа, урьдчилан таамаглах боломжгүй цаг агаарын нөхцөл байдлыг шаарддаг. Гуравдугаарт, өгөгдлийн асуудал: судалгааг давтан хийх боломжтой байхын тулд мэдрэгчийн тохируулга, үр дүнг баталгаажуулах, өгөгдөл хадгалах, хуваалцах стандартыг сайн удирдах шаардлагатай.
Ёс зүй, зохицуулалтын асуудлууд, ялангуяа дрон ашиглахад чухал ач холбогдолтой. Олон улс оронд дрон нислэг, хувийн нууцлал, аюулгүй байдлын талаар хатуу дүрэм журам байдаг. Цаашилбал, мэдрэмтгий амьдрах орчинд робот ашиглах нь экологийн нөлөөллийг харгалзан үзэхийг шаарддаг - роботууд нь шинээр үүсэх эвдрэл, бохирдлын эх үүсвэр болж болохгүй (жишээлбэл, эвдэрсэн батерей эсвэл зэрлэг ан амьтдыг хөндөхөд хүргэдэг чимээ шуугиан).
Тогтвортой байдлын төлөө робот техникийн ирээдүй
Ирээдүйд робот техник нь сүлжээнд суурилсан хүрээлэн буй орчны хяналтын гол тулгуур болно гэж найдаж байна. "Сүрэг робот техник" буюу олон жижиг роботууд хамтран ажилладаг робот колони гэсэн ойлголт нь газрын зургийг илүү хурдан гаргах, тасалдалд илүү тэсвэртэй болох боломжийг олгож магадгүй юм, учир нь ганц нэгжийн эвдрэл нь бүхэл бүтэн даалгаврыг зогсоодоггүй. Эдгээр роботуудыг гол мөрөнд усны чанарыг тасралтгүй хянах эсвэл ойг эргүүлд ашиглаж, түймрийг эрт илрүүлж болно.
Жижиг нарны хавтан, утасгүй цэнэглэлт, өндөр нягтралтай батерей зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний технологиуд нь роботуудын ашиглалтын хугацааг уртасгах болно. Үүний зэрэгцээ материал, дизайны дэвшил нь роботуудыг зэврэлтэнд тэсвэртэй, хөнгөн, хээрийн нөхцөлд засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар болгоно.
Хаах
Байгаль орчны судалгаанд робот техникийг ашиглах нь Дэлхийг илүү нарийвчлалтай, хариу үйлдэлтэй ойлгоход томоохон боломжийг нээж өгдөг. Роботууд нь эрдэмтдэд туйлын бүс нутагт хүрэх, өндөр чанартай мэдээлэл цуглуулах, урт хугацааны тогтвортой хяналт шинжилгээ хийхэд тусалдаг. Дэвшилтэт мэдрэгч, хиймэл оюун ухаан, загварчлалын системийг нэгтгэснээр робот техник нь уур амьсгалын өөрчлөлт, бохирдол, ой модыг устгах, далайн экосистемийн доройтол зэрэг томоохон бэрхшээлүүдийг шийдвэрлэх стратегийн хэрэгсэл юм. Гэсэн хэдий ч үүнийг амжилттай хэрэгжүүлэхийн тулд нарийн төлөвлөлт, хүчтэй шинжлэх ухааны стандарт, ёс зүй, зохицуулалтын шаардлагыг дагаж мөрдөх шаардлагатай хэвээр байна. Зөв арга барилаар робот техник нь зөвхөн орчин үеийн технологи төдийгүй ирээдүй хойч үеийнхний байгаль орчны тогтвортой байдлыг хадгалах хүчин чармайлтын чухал хэсэг юм.
