变形无人机可以飞行和潜水来研究水环境

这种“双机器人”无人机由伦敦帝国理工学院开发，并在ema和瑞士水科学研究所Eawag进行了测试。它已经成功地测量了湖水中的微生物和藻类繁殖的迹象，这些迹象可能对人类健康构成危害。该无人机未来可用于监测气候线索，如北极海域的温度变化。

研究人员开发这种无人机是为了提高快速部署监测无人机到水生环境的能力。这种独特的设计被称为“水下样本采集多环境双机器人”(Medusa)，还可以帮助监测和维护海上基础设施，如水下能源管道和浮动风力涡轮机。

该项目的首席研究员、帝国理工大学航空机器人实验室主任、Empa机器人中心主任Mirko Kovac教授说:“美杜莎的独特之处在于它的双机器人设计，一个飞行组件可以到达难以到达的区域，一个潜水组件可以监测水质。我们的无人机通过执行具有挑战性的任务，大大简化了水下机器人监测，否则需要船只。”

研究人员在帝国理工大学、恩帕大学的实验室环境和瑞士湖泊等实地环境中对美杜莎进行了测试。

无人机使用远程控制的多旋翼飞行——产生升力的叶片围绕中央垂直桅杆旋转，就像直升机的叶片一样。使用多旋翼意味着“美杜莎”可以在高载荷的情况下进行长距离飞行，飞越障碍，携带有效载荷，并在困难地形中机动。

这种多旋翼飞行器在着陆前先飞到一个难以到达的水环境中，然后将其系住的移动水下吊舱与附带的摄像头和传感器部署到高达10米的深度。

无人机操作员通过浮力控制和射流远程调节吊舱在水中的深度和三维位置。自始至终，用户都是通过实时视频和来自吊舱的传感器反馈进行引导。

采样完成后，无人机将绳绳与吊舱重新缠绕在一起，然后起飞并飞回用户身边。

虽然水下吊舱设计是新的，但空中无人机的设计是一个行业标准，这意味着Medusa系统可以使用工业操作框架轻松构建和部署。

生态学家通常使用船只到达和监测水域，但美杜莎可以帮助减少人类前往难以到达的水域环境的风险。这在北冰洋尤其有用，那里的海洋温度、酸度、盐度和洋流的变化可以为全球气候危机提供关键线索。

科瓦奇教授说:“我们可以从地球上的水中学到很多东西。通过监测生态参数，我们可以确定趋势，并了解在气候变化中影响水质和生态系统健康的因素。

“美杜莎到达困难地区并收集水生图像、样本和参数的独特能力对生态学和水生研究将是无价的，可以支持我们了解北极等难以进入的环境中的当地气候。”

下一轮测试将涉及与Empa的国际合作伙伴在新批准的ERC整合者赠款范围内开发变形无人机，名为ProteusDrone。