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3D打印鲸形测量设备WHASER问世,轻量化设计助力无人机高效监测海洋生物

尽管大西洋座头鲸已经从20世纪中期的濒临灭绝中恢复过来,该物种仍然受到人类和捕鱼活动的威胁。被渔网缠绕是一个特别的问题,可能导致这种大型水生哺乳动物死亡或受伤。海洋哺乳动物保护组织Whale Wise多年来一直致力于解决这个问题,他们从收集宝贵的数据(如鲸鱼体型,这对评估鲸鱼健康状况至关重要)开始着手。





可想而知,测量座头鲸并非像拿出卷尺测量那样简单。


它们不仅体长能超过15米,而且在水下始终处于运动状态。


因此,Whale Wise一直依赖搭载在无人机上的LiDAR传感器,当鲸鱼靠近水面时可以捕获数据。


然而,这项技术的早期迭代版本体积庞大且容易损坏。


Tandem Ventures是一家由Gravity Industries首席设计官Sam Rogers与电影制作人兼设计师Edwin Towler创立的研发机构。


该公司与Whale Wise合作,设计了一种名为WHASER的改进型测量设备。


该设备将所有功能部件集成到一个3D打印的外壳中,该外壳不仅紧凑、轻量,而且造型似鲸。





从技术上讲,该设备集成了包括Arduino ESP32 Nano微控制器、一个更小的LiDAR传感器、GPS模块、IMU、微型SD读卡器、USB-C可充电电池以及一个OLED显示屏在内的多种组件。


该显示屏可实时显示电池电量、LiDAR读数、存储卡状态和GPS信号。


所有这些都封装在一个紧凑轻量的3D打印外壳内。


在开发WHASER的过程中,Tandem Ventures团队高度依赖H2D和P1S Bambu Lab 3D打印机。


这使得他们能够快速迭代和测试设计概念。


最终,团队确定了一个多功能外壳设计,该设计易于组装、兼容陆地和船只部署,并且可以徒手接住。


设备的轻量化特性也有助于延长无人机的飞行时间。



在首次实地测试中,WHASER原型机被证明是成功的。


在冰岛西峡湾部署期间,它成功捕获了三头座头鲸的测量数据。


其中一头10.24米长的鲸鱼已预先被测量过,以便团队评估系统的准确性。


在首次成功应用之后,该设备被用于从超过115头鲸鱼身上收集数据。


也正是在这个时候,人们对这款3D打印鲸鱼测量设备的兴趣开始引发关注。





据合作方称,全球各地的组织和研究人员开始咨询关于WHASER的情况。


不仅用于捕获鲸鱼数据,还包括海豚和海龟数据。


这意味着他们必须将设备从功能原型成熟化为成品。



在重新设计过程中,Tandem进行了多项升级。


包括集成更大的电池、优化内部几何结构以在运输中固定组件、采用密封的LiDAR传感器以及简化接口。


不仅如此,产品整体重量降至仅170克。


为了方便WHASER的运输和携带,团队还开发了一个定制的硬壳箱。


内含针对每个WHASER组件的3D打印内衬。



如今,WHASER已成为一种工具,能帮助全球研究人员在不触碰或捕获鲸鱼及其他水生生物的情况下,获取至关重要的数据。


作为产品,每台设备都标有唯一的序列号,并覆盖有监控和支持系统。


此外,该项目是开源的,这意味着研究人员可以根据自身需求调整该系统,甚至3D打印他们自己的WHASER组件。

07:46 转载自:voxelmatters,如对内容有疑问,请联系我们:yihanzhong@amedao.com
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