[科普]獵鷹機(jī)器人:空中“稻草人”
獵鷹機(jī)器人:空中“稻草人”---這種形似猛禽的無(wú)人機(jī)能夠讓鳥遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)。
每年,鳥撞都會(huì)給民航業(yè)帶來(lái)約13億美元的損失,還會(huì)讓數(shù)千只動(dòng)物喪命。也許,模擬獵鷹的機(jī)器人能夠讓鳥遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng),這是大多數(shù)鳥撞發(fā)生的地方。
機(jī)場(chǎng)往往會(huì)用巨響的炮竹聲或播放鳥類求救呼叫來(lái)驅(qū)逐鳥類。荷蘭格羅寧根大學(xué)科學(xué)與工程系的教授夏洛特?赫梅爾里克(Charlotte Hemelrijk)說(shuō),但鳥會(huì)因?yàn)榉磸?fù)接觸這類聲響而變得麻木,這些方法開始不起作用了。她說(shuō),有時(shí)活鷹或致盲性激光器也被用于驅(qū)散鳥群,但這種方法存在爭(zhēng)議,因?yàn)榭赡軙?huì)傷害動(dòng)物。此外,飼養(yǎng)和訓(xùn)練獵鷹的花費(fèi)也不低。
因此,赫梅爾里克和同事設(shè)計(jì)了一種與獵鷹的大小和形狀一樣的飛行機(jī)器人,并將其玻璃纖維和碳纖維機(jī)身進(jìn)行了噴漆,模仿真鷹的特征。這種機(jī)器獵鷹不會(huì)拍打翅膀。但依靠2個(gè)電池驅(qū)動(dòng)的小螺旋槳,它的飛行速度可達(dá)到約每小時(shí)48公里,最多可飛行15分鐘。遠(yuǎn)程操作員可順利獲得安裝在機(jī)器獵鷹頭上的攝像頭來(lái)獲取鷹眼視角。
荷蘭研究人員開發(fā)了一種大型獵鷹無(wú)人機(jī)(頂圖),在機(jī)場(chǎng)附近驅(qū)逐給航空器帶來(lái)危險(xiǎn)的鳥群。
在荷蘭城市沃爾克姆附近,研究人員將機(jī)器獵鷹與一架常規(guī)四旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)測(cè)試。此外,他們還將研究結(jié)果與荷蘭皇家空軍15年來(lái)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,這些數(shù)據(jù)評(píng)估了炮竹聲和求救鳥鳴等傳統(tǒng)威懾方法的效果。
在發(fā)表在英國(guó)《皇家學(xué)會(huì)界面雜志》(Journal of the Royal Society Interface)上的一篇論文中,該團(tuán)隊(duì)表示,與無(wú)人機(jī)相比,機(jī)器獵鷹驅(qū)趕相關(guān)區(qū)域鳥類的速度更快、效果更好。此外,與傳統(tǒng)方法中最有效的求救鳥鳴相比,它讓鳥遠(yuǎn)離相關(guān)區(qū)域的時(shí)間更長(zhǎng)。
赫梅爾里克說(shuō),在為期3個(gè)月的測(cè)試期間,鳥沒有習(xí)慣機(jī)器獵鷹。與使用傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)相比,使用機(jī)器獵鷹時(shí),鳥類更像是在試圖逃離捕食者。“鳥似乎不能區(qū)分它是否是真正的獵鷹?!焙彰窢柪锟苏f(shuō)。
不過(guò),其他使用模仿獵鷹驅(qū)鳥的嘗試卻沒有帶來(lái)有希望的效果。2022年,美國(guó)農(nóng)業(yè)部下屬的美國(guó)國(guó)家野生動(dòng)物研究中心的野生動(dòng)物生物學(xué)家摩根?德拉比克-哈姆夏爾(Morgan Drabik-Hams-hare)和她的同事在《科學(xué)報(bào)告》上發(fā)表了一篇論文,介紹了他們?nèi)绾螌⒁恢簧葎?dòng)翅膀的游隼機(jī)器人與一架四旋翼直升機(jī)和一架固定翼遙控飛機(jī)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。
他們發(fā)現(xiàn),在3種設(shè)備中,機(jī)器獵鷹驅(qū)散土耳其禿鷲的效果最差,四旋翼直升機(jī)驅(qū)散的鳥最多,而遙控飛機(jī)響應(yīng)最快。“雖然有捕食者的身影輪廓,但禿鷲并沒有將捕食者無(wú)人機(jī)系統(tǒng)視為威脅。”德拉比克-哈姆夏爾在一封電子郵件中寫道。
悉尼大學(xué)的副講師王子豪(Zihao Wang,音)開發(fā)了威懾鳥類的無(wú)人機(jī)系統(tǒng),他說(shuō),機(jī)器獵鷹似乎確實(shí)能有效地驅(qū)散鳥群。但他指出,機(jī)器獵鷹的翼展幾乎是四旋翼直升機(jī)對(duì)角線長(zhǎng)度的2倍,從鳥的視角來(lái)看,它的身型更大。這意味著,鳥對(duì)其大小做出的反應(yīng)可能比對(duì)其外形做出的反應(yīng)更大,他希望未來(lái)能看到機(jī)器獵鷹與類似大小的無(wú)人機(jī)的對(duì)比情況。
王子豪補(bǔ)充道,其獨(dú)特的設(shè)計(jì)也意味著,該機(jī)器人需要一名經(jīng)驗(yàn)豐富且受過(guò)專門訓(xùn)練的操作員,這可能難以廣泛推廣。他說(shuō),實(shí)現(xiàn)自主系統(tǒng)可能是一種解決方案,但這未必容易實(shí)現(xiàn)。
赫梅爾里克說(shuō),實(shí)現(xiàn)自主的機(jī)器獵鷹也許不可行,一方面是機(jī)場(chǎng)附近限制使用自主駕駛無(wú)人機(jī),另一方面是技術(shù)確實(shí)復(fù)雜。她說(shuō),現(xiàn)在的機(jī)器人操作員是一名經(jīng)驗(yàn)豐富的訓(xùn)鷹者。建造一個(gè)能夠以類似方式識(shí)別和驅(qū)散鳥群的自主系統(tǒng)將極具挑戰(zhàn)性。
不過(guò),赫梅爾里克指出,大多數(shù)機(jī)場(chǎng)已經(jīng)有威懾鳥類的專職員工,可以對(duì)他們進(jìn)行新技術(shù)培訓(xùn)。由于機(jī)器人獵鷹缺乏適應(yīng)性以及在特定方向驅(qū)逐鳥類遠(yuǎn)離跑道的能力,她認(rèn)為機(jī)器人獵鷹可能是在“翻新”一個(gè)古老的、久經(jīng)時(shí)間考驗(yàn)的理念:稻草人。