大堡礁將在今年冬季迎來一位機器人守護者。這款水下自主航行器被程式設計用於在巨大的生物結構中巡邏,以尋找破壞性的棘冠海星(COTS),然後透過致命注射將其殺死。這些海星以珊瑚蟲為食,雖然它們是珊瑚礁的原生物種,但其數量在過去幾年中激增,可能是由於過度捕撈了它們的自然天敵。澳大利亞大堡礁海洋公園管理局的最新報告指出,這種有毒的無脊椎動物與氣候變化和人類活動一起,對珊瑚礁構成重大威脅。在1985年至2012年間,珊瑚礁的珊瑚覆蓋率減少了一半。
COTSbot是由澳大利亞昆士蘭科技大學的機器人研究人員開發的,它可能有助於減緩海星的入侵。這款機器人具有人工智慧,在實驗室測試中,它能以99.4%的準確率識別目標。“它現在非常出色,甚至可以忽略我們3D列印的誘餌,只針對活海星,”昆士蘭大學的馬修·鄧巴賓說。 一隊COTSbot可以補充目前人工移除或用毒藥毒殺海星的潛水員的工作,並且可以在惡劣天氣或強流中工作。 它們在夜間也可能很有用,因為那時海星更活躍,但禁止游泳。
圖片來源:昆士蘭科技大學提供
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工作原理
1. COTSbot 遵循預先設定的路徑,在五個推進器的幫助下,沿著大堡礁上下移動。藉助聲納和多個攝像頭,它可以靠近珊瑚礁——並避免撞到脆弱的結構。
2. 攝像頭掃描海星,透過其紫色的顏色、手臂和刺的形狀以及爬行運動來區分。海星經常纏繞並隱藏在珊瑚突出物下,但機器人的軟體已被程式設計為識別這些位置。
3. 當機器人發現棘冠海星時,其針頭氣動臂會降低,並將 10 毫升有毒膽鹽注入棘皮動物體內。這些化合物有效地從內部消化動物。
4. 被毒害的海星將在 24 小時內死亡,不給其分離和再生的機會——這種生存策略對海星種群來說是一種福音,但對那些試圖減少其數量的人來說卻令人惱火。
5. 該機器人的罐體攜帶足夠的毒藥,可在一次四到八小時的任務中殺死 200 多隻海星。 快速的步伐是關鍵,因為即使一隻海星也能產生成千上萬的幼體。
