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加勒比海生物生物生物

加勒比海生物生物生物

如今,生态和环境问题越来越受到关注。除了着名的污染排放、气候变化、过度捕捞外,物种入侵也是造成生态失衡的重要因素之一。此外,走私等行为的增加也越来越激烈。加勒比海和西大西洋现在正面临物种入侵问题。

当谈到海洋中的顶级掠食者时,大多数在脑海中想到它们的人都是鲨鱼。但问问美国加勒比海地区或沿海地区的渔民或自然保护主义者,你可能会得到不同的答案。在那里,一个小得多的生物正在影响水下生态系统。

狮子鱼是一种原产于南太平洋和印度洋的彩色水族馆鱼,但它现在已成为加勒比海和西大西洋的一个严重问题。在这里,由于没有掠食者,它的数量正以惊人的速度增长,它会大量捕食当地的鱼类,影响当地的生态系统,并给珊瑚礁带来额外的压力。

根据海洋基金会的说法,鱼的胃可以延长到正常体积的30倍,在短短五周内将珊瑚礁上的幼鱼数量减少了近90%。已经发现狮子鱼的胃中有超过50只幼鱼。

因此,伍斯特理工学院(WPI)的本科学生计划开发一种自动水下机器人,希望减轻狮子鱼入侵物种的威胁。鱼类也具有更大的经济价值,可为当地渔民带来新的收入。

“这对经济和环境都有好处,鱼也很美味,”专门研究机器人计算机视觉系统的机器人学生Brandon Kelly说。 “这些鱼造成的巨大破坏使我想参与这个项目。工作,我们觉得我们可以为这种环境带来一些变化。“

去年,第一个学生项目团队开发了几个系统,使潜水机器人能够将狮子鱼与其他物种区分开来。机器人可以供应给当地渔民,他们经常潜水钓鱼,并使用这个机器人捕获狮子鱼是一种更有效的方式来获得、。

在过去的一年中,MQP团队成员使用先进的计算机视觉库、神经网络软件和计算机视觉模型以及机器学习技术来开发机器人计算机视觉系统,以区分狮子鱼和该地区的其他鱼类和水生物种。重要的。他们展示了数千种不同颜色的狮子鱼的系统图像,这些图像是从不同的角度和不同的光照条件下拍摄的,以培养狮子鱼的识别准确性。识别准确率达到95%。WPI的机器人可以在没有人类指导的情况下自行捕鱼,也不会破坏脆弱的珊瑚礁。一旦它识别出狮子鱼,它就会改变它的路线来拦截它并刺穿它。浮力尖端将鱼分离并漂浮到表面以便收集。渔民可以使用多个机器人同时工作以增加捕获量。

WPI说,通过绘制一条通往机器人的路线,将它扔出船并让它下到礁石,它可以搜索它。理想情况下,机器人将设置搜索模式并沿着珊瑚礁移动而不会发生碰撞。该模型使机器人成为解决环境问题的一种方法。

该团队还开发了备用系统和浮力补偿系统。机器人有一个旋转木马,与左轮手枪的圆柱体不同,它有八个可拆卸的尖端。电动机构安装在金属轴上,矛的尖端可以插入鱼中。当轴缩回时,浮力矛的尖端插入鱼中,并且旋转木马旋转以将下一个矛尖移动到位。使用矛尖时,机器人会失去浮力。为了弥补这一不足,研究人员建造了一个防水,充气的腔室,每次射击后稍微扩张,以平衡机器人的浮力。该团队还设计了一个防水室,以保护机器人的主板和电子设备免受盐水的腐蚀作用。

WPI表示,明年,第二个MQP团队将专注于机器人的全球导航系统,使其能够在寻找狮子鱼时自动导航并构建三维搜索网格。

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