EPFL的3D印表機器人「Envirobot」可以檢測水污染

近日，來自瑞士洛桑EcolePolytechniqueFédérale的研究人員使用3D列印技術開發了「Envirobot」，這是一款模塊化的鰻魚樣游泳機器人，可以收集環境數據並實時傳送給科學家。

Envirobot的身體由塑料部件組成，看起來像一個後世界末日世界的機器人怪物。

Envirobot由瑞士EPFL的研究人員開發，通過在水中游泳可以收集重要的環境信息，無縫地將結果發送給科學家。

令人興奮的是，它也是3D列印的，使用環氧樹脂，以確保游泳機器人是防水的。EPFL的機器人工程師和項目四名研究人員之一的Alessandro Crespi表示：「通常3D列印的東西是多孔的。但是這個保證了防水。」

Envirobot項目已經進行了幾年，獲得了瑞士Nano-Tera計劃的一部分資助，洛桑研究人員的目標是「設計和建造一個水生採樣和水分析機器人」，根據化學感應和生物系統輸入，它們可以根據預定義的路徑或在自動導航模式下以測量模式工作。

為了幫助他們實現這一目標，研究人員決定了一個主要的設計特徵：模塊化。他們說，這將幫助他們輕鬆地修改Envirobot的特定任務，在不需要時移除某些感覺設備，並在必要時添加其他部位。

但是，當這些模塊首次3D列印時，它們完全是空的。這聽起來是違反直覺的，但這意味著Crespi和他的三位同事Behzad Bayat、AndréGuignard和Auke Ijspeert可以邀請其他項目合作夥伴為機器人開發自己的感測設備。

研究人員發現，這種感知設備可以做任何事情。

最近在日內瓦湖進行的測試涉及採集水樣和測量水的溫度和電導率。然而，另一個研究合作夥伴正在開發Envirobot的pH感測器，另一個研究合作夥伴正在開發一種生物感測器，該生物感測器由對水的組成變化敏感的細小甲殼類動物組成。屬於水蚤，這些驚人的功能性甲殼類動物作為微觀污染物追蹤器工作，因為它們對污染物非常敏感。

Crespi解釋說：「這種基於水蚤的感測器實際上能夠測量污染物，而不知道它在尋找什麼。 「當科學家不知道水體是否被污染時，這很重要。」

正在開發的另一種生物感測器使用將對特定化學物質作出反應的基因工程細菌，3D列印的Envirobot顯然有很大的進展。然而，游泳機器人還有一些問題需要糾正。一方面，防水仍然是一個問題，而團隊也努力保持對機器人的全面控制。如果Envirobot游泳得太遠，導航和運動系統將失去校準，這可能會使機器人遠離水中。

但Crespi認為，Envirobot最終將能夠獨自出戰任務。

他說：「如果我們想把機器人送到湖中，我們當然不願意跟船去。這將消除機器人的所有目的。我們一定能有自主導航。有一天，Envirobot甚至可以適應在水下游泳，這個功能可以使其能夠收集全新的環境數據，例如整個湖泊的3D污染地圖。」

它也可以被編程為「嗅出」大量水體的污染，這將有助於環境保護主義者在嚴重損壞之前阻止源頭的污染源。

「我們希望機器人能夠通過追蹤濃度梯度來實際尋找一種非常具體的污染源，」Crespi說。

延伸閱讀：《開源3D列印氣象台可以改善發展中地區的農業》

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