機器人專題報導(三): 實地跟訪–水下機器人海上測試

記者跟著團隊到基隆實地測試水下機器人通訊與新設計的定位系統。這天艷陽高照,團隊一身草帽、泳衣(有的還帶上潛鏡跟蛙鞋!)、袖套,在岸邊熟練架起陽傘、鋪設器具、反覆將水下機器人吊掛進水中調整至中性浮力(即重力浮力約略相等的狀態,如此機器人較易操控)、測試各種通訊器,待機器人在岸邊調整好就可以出海了!
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郭振華說,主要有三種誤差影響水中機器人的定位精準,一是機器人身上的原子鐘和GPS衛星時間差,校正時鐘讓兩者的初始時間一致即可;二是水中密度不一,聲音會折射而影響聲波通訊的時間差(但我們會假設聲音是直線前進),這需要量測水文資料,再放進模型校正;第三種是最棘手的都卜勒誤差,當聲波回傳時,機器人已經跑掉了,聲納必須多跑一段路追上,加上音頻遠離時頻率會變快,這項誤差必須用傅立葉轉換看頻率變化幅度以校正。
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「掌握這三個誤差,就可以讓定位精確!」郭振華說:「目前世界上所知(水下載具)最小的誤差範圍是美國水下滑翔機的50公尺,50公尺聽起來很大,但在海中只是一個小點。」而團隊的水下機器人誤差範圍約100公尺。
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一些突發狀況讓團隊沒有如計劃出海,有條線路在前一晚測試關艙時被齒輪咬斷,必須現場重新接線,耗去大半時間,接好線路后,機器人卻又一直接收不到岸上發給它的訊號,結果拖過了原本向船只預約的時段(有兩位待命的成員就在海灣外晃動的船上和船長聊天、釣魚了幾小時)。團隊在岸邊測試至傍晚,團隊會趕在搭海研3號正式出海測試前擇日再下水一次。
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團隊似乎對今日沒有斬獲感到抱歉,不過,這就是科學實驗的日常呀。郭振華指著對面的山說,那地方就是九份,有一次做實驗到晚上,九份的山頭閃爍成串燈火,那象很美。
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作實驗的莫非定律:「嘖,通常回實驗室問題就自動解決了。」(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)
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責任編輯:鄭國威
審校:劉珈均

日期:2016/1/25

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