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套管百科

3D打印机还能为保护鲸鱼出策略?

自从海洋联盟的创始人罗杰佩恩博士发现鲸鱼可以唱歌并录制他们的歌曲以来,海洋联盟一直在开创性地研究和了解这些神奇的哺乳动物的生活方式,而不会伤害或扰乱它们。

海洋联盟(Ocean Alliance)最新的创新是“鲸鱼研究项目无人机”(drone for Whale Research program),该项目利用无人机观察鲸鱼,并收集有关鲸鱼的数据,而无需让研究人员或船只靠近这些动物!

SnotBot

通过这种手段可以在收集样本时降低成本、降低风险,同时也降低了人类活动对鲸鱼这样的大型生物的干扰。无人机正为研究和保护鲸鱼出力,而‘Snotbot’作为业界的实例之一,体现了低成本航拍技术在科研、商务和娱乐休闲方面的应用。

无人机的创建很大程度上依赖于3D打印,因为最重要的部分由3D打印而成的。团队使用CAD设计软件通过3D扫描、建模,而后采用3D打印机打印出无人机的外壳。最后一个套管将高度计和微控制器连接到无人机以准确搜集样本。Snotbot本身还具有防水功能,即使被打湿也可以继续工作。此外,它还可以搭载一些传感器和搜集系统。

在过去,从特定的鲸鱼身上获取生物样本的唯一方法是昂贵的,耗时的,危险的。

如果发现一头死鲸,研究人员可以对其进行尸体剖检;如果发现一头活鲸,可以在船上接近它,将其刺穿并取回皮肤和鲸脂样本;“呼出”或“呼出”凝结水(EBC)包含了大量的生物信息,包括DNA、压力荷尔蒙、怀孕荷尔蒙、酮和微生物。海洋联盟的首席执行官Iain Kerr博士认为可能有一种更便宜、更温和的方法来收集EBC,而不是在船上追逐鲸鱼——无人机!

一个带有培养皿的SnotBot无人机,用于收集鲸鱼

改装的消费无人机在海洋哺乳动物科学和保护方面有着巨大的潜力。海洋联盟的鼻涕机器人项目一直处于这一新研究范式的最前沿。不仅要在无人机上安装培养皿和海绵来收集鲸鱼的攻击,还要安装摄像头和麦克风来收集广泛的其他有价值的数据。

SnotBot收集生物数据:

DNA,它揭示了动物的性别并给了我们动物的个体生物指纹。

微生物组,有助于对抗疾病,消化食物和合成维生素; 了解更多关于鲸鱼的微生物组有助于我们更好地了解这些物种

怀孕激素,对于了解生殖周期和动物的健康很有价值

压力荷尔蒙,SnotBot可以收集而不会增加动物的压力水平(由船追逐会做)

酮类与新陈代谢有关,可以为我们提供有关能量和健康的信息

在巴塔哥尼亚的一次探险中,SnotBot拍摄了南方右鲸母亲和小牛的这张照片

SnotBot的摄像机还收集自然行为的图像,不受船只或人员的影响,以及摄影测量 - 高分辨率垂直图像,用于评估周围和病变标记的身体状况; 直到SnotBot,这些图像是使用昂贵的,非常响亮的,有潜在危险的轻型飞机收集的。

SnotBot能够以低廉的价格收集各种极其庞大的数据,正在改变我们研究鲸鱼的方式。能够更好地研究这些宏伟且具有生态重要性的物种对于我们了解地球上的海洋和生命至关重要。拥有一个可以同时收集各种数据的单一,价格合理,安全,可扩展的工具真是非常了不起,这一能力促使我们的首席执行官建议无人机可以用于海洋哺乳动物研究显微镜的发明是什么细胞生物学。

SnotBot远征目标

海洋联盟的前三次SnotBot探险目标越来越雄心勃勃:

巴塔哥尼亚目标很简单,证明可以使用无人机收集鲸鱼的打击。由于这是一个如此新颖的概念,在这个阶段我们甚至不确定它是否可能。我们成功了,证明可以使用无人机收集吹样。

科尔特斯海,2016 年目标是增加样本的大小。通过尝试一些不同的策略和收集装置(如左边的SnotBot杆上附着的海绵),在探险结束时,我们设法大大增加了我们能够收集的样本的大小。

阿拉斯加,2016年   我们有两个目标。a)由于我们增加了样本量,我们现在想要提高采样率,即我们收集样本的容易程度和速度,因为收集的样本或数据点越多,数据就越好。我们成功了,收集样本的速度远高于以前的样本。b)我们对两种用于鲸鱼研究的无人机进行了beta测试:EarBot和FLIRBot。EarBot是一种防水无人机,附有水听器,落在鲸鱼/鲸鱼群附近的水中,并记录它们产生的声音。FLIRBot是一种带有定制附加红外摄像机的无人机,主要用于在低光/夜间条件下研究鲸鱼。