机器人专题报导(三): 实地跟访–水下机器人海上测试

记者跟着团队到基隆实地测试水下机器人通讯与新设计的定位系统。这天艳阳高照,团队一身草帽、泳衣(有的还带上潜镜跟蛙鞋!)、袖套,在岸边熟练架起阳伞、铺设器具、反覆将水下机器人吊挂进水中调整至中性浮力(即重力浮力约略相等的状态,如此机器人较易操控)、测试各种通讯器,待机器人在岸边调整好就可以出海了!
 
郭振华说,主要有三种误差影响水中机器人的定位精準,一是机器人身上的原子钟和GPS卫星时间差,校正时钟让两者的初始时间一致即可;二是水中密度不一,声音会折射而影响声波通讯的时间差(但我们会假设声音是直线前进),这需要量测水文资料,再放进模型校正;第三种是最棘手的都卜勒误差,当声波回传时,机器人已经跑掉了,声纳必须多跑一段路追上,加上音频远离时频率会变快,这项误差必须用傅立叶转换看频率变化幅度以校正。
 
「掌握这三个误差,就可以让定位精确!」郭振华说:「目前世界上所知(水下载具)最小的误差範围是美国水下滑翔机的50公尺,50公尺听起来很大,但在海中只是一个小点。」而团队的水下机器人误差範围约100公尺。
 
一些突发状况让团队没有如计划出海,有条线路在前一晚测试关舱时被齿轮咬断,必须现场重新接线,耗去大半时间,接好线路后,机器人却又一直接收不到岸上发给它的讯号,结果拖过了原本向船只预约的时段(有两位待命的成员就在海湾外晃动的船上和船长聊天、钓鱼了几小时)。团队在岸边测试至傍晚,团队会赶在搭海研3号正式出海测试前择日再下水一次。
 
团队似乎对今日没有斩获感到抱歉,不过,这就是科学实验的日常呀。郭振华指着对面的山说,那地方就是九份,有一次做实验到晚上,九份的山头闪烁成串灯火,那象很美。
 
作实验的莫非定律:「啧,通常回实验室问题就自动解决了。」(本文由科技部补助「新媒体科普传播实作计画-智慧生活与前沿科技科普知识教育推广」执行团队撰稿)
 
责任编辑:郑国威
审校:刘珈均

日期:2016/1/25

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