““云雀”展翅 我国实现高海拔环境科考机器人化”

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科学技术日报记者郝晓明

为深入开展“科技力量青藏科学试验”，促进青藏高原环境变化机理，中国科学院沈阳自动化研究所自主研制的“云雀”自主飞行机器人(以下简称“云雀”)近日在青藏高原开展了高海拔冰川和湖泊智能化科学试验。 空在空气稀薄、强风干扰等极端环境下，“云雀”完成了自主起降、定点/航迹飞行、仿形飞行、动静静态障碍物规避等自主功能，首次实现了我国机器人化高地环境科学试验。

青藏高原海拔高、氧气稀薄、气候恶劣多变，特别是极高的海拔区科学试验活动难度大、危险系数高、人类难以开展事业、无法到达，严重制约了青藏科学试验的全面持续开展。 要点在国家研发计划项目的支持下，中科院沈阳自动化所、中科院青藏高原所等国内技术团队围绕高度极端环境下机器人移动和作业技术展开了联合工作。

在科学试验活动中，“云雀”飞行机器人突破了“设计稀薄大气中的高效升力系统”、“高原强风干扰下的自主控制”等技术瓶颈，携带“5公里科学试验载荷”，抵御7级大风，在海拔6000米的高度飞行近30分钟。

在海拔6000米的郭琼岗日冰川区，“云雀”完成了冰面温度热红外图像监测、冰川三维地形测量和建模、高空大气温湿压力和黑碳通量垂直廓线监测。 在海拔4730米的纳木误湖，完成了深部水体样品的自动采集和湖水温度垂直剖面的实时监测。 这些应用充分验证了“云雀”的自主作业能力可以覆盖青藏高原所有野外科学试验站和大部分冰川区，兼具垂直起降、定点悬停、精准作业等优势，有望形成新的精细化、智能化科学试验作业力量。