陕西遭遇60年一遇的极端特大干旱
全国多地出现极端大风天气,50年树龄的老树都被连根拔起
北方多地在冰雹突袭后,气温突破五月历史最高记录,河南部分站点地表温度甚至高达70℃。
今年以来,极端天气在我国多地肆虐,而纵观全球,亦是极端天气事件频频发生。
这些异常现象不禁让人追问:地球气候系统究竟发生了什么?
众多研究表明,森林面积的急剧减少可能是气候变化的重要诱因之一。以今年为例,美国新泽西州南部的野火在短短三天内烧毁超过12,500英亩森林,韩国庆尚道发生的大型山林火灾,更是烧毁3.6万公顷山林。

森林,尤其是树冠层,堪称环境保卫战里的“扫地僧”,是地球生态系统的关键组成部分,其不仅是地球的天然空调,调节着区域气候,更蕴藏着丰富的生物,是维持生物多样性的重要场所。
然而,由于树冠位置较高,一直以来,科学家对其进行研究困难重重,可谓“难于上青天”。

针对这一难题,苏黎世联邦理工学院的研究团队创新性地开发出Monkee攀爬机器人,为树冠研究提供了全新解决方案。
初见Monkee,人们或许会心生疑惑:这个看似简单的装置,究竟如何实现爬树?又能否在攀爬过程中保持稳定?

但其实Monkee有着独特的结构设计。除了两条类似猴子手臂的灵活机械臂,它还配备了三个神奇的粘附点。这些粘附点如同第三只 “手”,是机器人稳稳 “抱住” 大树的关键。
无论树干是笔直挺拔,还是弯曲盘绕,表面是粗糙的树皮,亦或是相对光滑的区域,Monkee都能凭借这些粘附点轻松应对。而更令人意想不到的是,这一秘密武器的核心竟然是螺丝。

螺丝实现爬树功能需要经过两个关键步骤。
首先,为确保螺丝能精准接触树皮,研发团队在粘合剂中加入接触传感器,赋予Monkee “指尖神经”。这样一来,机器人能够瞬间感知螺丝与树皮是否接触,若未碰到,便会自动调整位置,直至牢牢固定。

“找到” 树皮后,螺丝还要确保机器人能 “抓住” 树干。不同于普通粘附方式,螺丝凭借其特性,无论树干粗细、曲直,都能紧紧 “咬住”。而且,由于树皮属于死物质,螺丝仅拧进树皮7毫米,只要树皮厚度足够,这种固定方式并不会对树木造成伤害。

或许有人会担心,螺丝拧入如此浅,机器人会不会掉落?
事实上,Monkee 的末端执行器能够承受高达 10Nm 的扭矩。为了便于理解,打个比方:这就如同用手握住一根1米长的棍子,棍子末端悬挂着1公斤的重物,手依然能够保持稳定不晃动,足见Monkee“手劲” 之强。

同时,Monkee也是一个“多功能选手”。作为集成的模块化平台,它就像手机的应用商店,具备高度的灵活性和扩展性。装上CO₂测量仪便可进行大气监测;配上样品收集器,便可采摘树叶、果实,获取植物样本;部署上传感器,则可实时记录环境数据。这种灵活性大大提升了野外研究的效率和精度。
当然,Monkee的意义远不止于爬树。在过去,科学家采集树冠数据,要么亲自冒险爬树,要么使用笨重的设备,不仅效率低下,还容易对树木造成损伤。如今,Monkee不仅解决了传统研究方法的局限性,更为生态监测、生物多样性保护等领域提供了可靠的技术支持。
随着应用的深入,这项技术或将为应对气候变化、保护森林生态系统作出重要贡献,其未来发展值得期待。
(文:机器人大讲堂)