科考隊員為“大球”探測工作做準備。袁凱琪 攝

“雪龍”脫困之后，又有好消息傳來。由上海大學和中國極地研究中心聯合自主研發的極地漫游球形機器人，在距我中山站10公里附近區域，完成首次數據采集、傳輸測試，傳回的大氣參數經檢驗全部準確無誤。據悉，這個直徑2.8米的大家伙外靠風力驅動，內部器材憑太陽能支撐，將有助在特殊區域進行環境分析，甚至大氣環流趨勢探察。未來有望為我國極地、特別是極地內陸科考添翼。上大機械與自動化學院的課題組老師們給它取了個小名叫“大球”。

當前，各國都在加強對極地的關注和研究，由于當地氣象、地形條件復雜，“機器人科考”正成為技術主流之一。目前各國主要探索的方向是強調可操控，動力來源為電或燃油。然而這也在無形中限制了機器人的活動范圍，目前最大覆蓋半徑為50公里，面對廣袤的南極大陸，這樣的活動范圍幾乎微不足道。如何讓機器人擺脫能源這道無形的繩索，機動性更強，走得更遠？近年來美國、中國科學家均在這一領域發力。

據項目組負責人羅均教授介紹，“大球”設計思路是只靠風力做物理位移，也就是靠著風吹，吹到哪里量到哪里，內部測量傳輸設備則由太陽能電池薄膜提供電力驅動，理論上說，只要太陽能電池還能用，就可一直工作下去。雖然這樣的設計完全放棄了對整個機器人移動的控制，但無疑在測量覆蓋面上可以大大拓展，若一次施放幾十個，再與衛星定位系統、數據傳輸系統配合，可以成為與操控性機器人科考、人工科考互補的全新探測手段，意義重大。也正因此，這個機器人才被設計為球形，便于風吹移動、跨越障礙。

看似簡單，但如何確保“大球”工作中不怕磕磕碰碰，科學家在材料選擇、結構設計上花了大力氣。據了解，整個球體由雙層柔性球膜組成，外球透明，與內球間連接幾百道預張力繩索，形成一個物理上的減震保護系統。內球同樣透明，里面裝著相關器材以及黑色的太陽能電池膜，在漫長“旅程”中所得數據每隔3分鐘更新一次，并及時回傳。有趣的是，這個球形機器人工作時內外球之間充滿了空氣，充氣后機器人體積增大，更方便極地大風吹動這個體重30公斤的大家伙，要運輸存儲時放掉氣就癟了。

去年11月，“大球”與項目組專家們告別，隨中國第30次南極科考隊“雪龍號”經過1個多月的海上航行，于2013年12月16日到達南極中山站，并在北京時間今年1月2日16時在距離中山站10公里附近區域進行首次極地試驗，3分鐘剛剛過去，也就是16時03分，上海大學項目組的電子郵箱就實時收到“大球”的第一封家書，其中包括當時所處位置氣溫、氣壓、濕度、風向、風速等重要數據，此后每3分鐘一封。羅均說，這就是“大球”在報平安，表明各個系統運行正常且穩定。（記者 彭德倩）