动物保护组织与Tandem Ventures合作开发3D打印鲸鱼测量设备WHASER

频道:案例 日期: 浏览:10

      2026年4月21日,海洋哺乳动物保护组织"鲸鱼智慧"(Whale Wise)与研发机构Tandem Ventures合作,推出了一款名为WHASER的3D打印鲸鱼测量设备。这款紧凑轻巧的3D打印测量设备,集成激光雷达与多种传感组件,可帮助研究人员在无需接触鲸鱼的情况下,快速采集体型和健康数据。

WHASER,一种用于现场采集鲸鱼数据的3D打印设备
△WHASER,一种用于现场采集鲸鱼数据的3D打印设备


研发背景与技术挑战
       大西洋座头鲸曾在20世纪中期濒临灭绝,虽已部分恢复,但仍面临渔网缠绕等威胁。收集鲸鱼体型数据对于健康评估和保护管理至关重要。然而,成年座头鲸体长可达15米以上,且持续游动,使传统人工测量手段难以应用。此前,Whale Wise主要依赖无人机搭载的激光雷达传感器进行测量,但早期设备体积庞大、易损耗。为突破这一局限,Whale Wise与Tandem Ventures合作,共同开发了全新的紧凑型解决方案WHASER。

2.jpg


创新设计与技术原理
       WHASER采用3D打印外壳,将Arduino ESP32 Nano微控制器、小型激光雷达、GPS模块、惯性测量单元(IMU)、microSD读卡器、USB-C可充电电池及OLED显示屏集成于一体。设备可实时显示电池电量、激光雷达读数、存储卡状态及GPS信号。外壳轻量化设计,整体重量仅170克,兼具耐用性与便携性,可轻松安装于无人机或手持使用。在操作中,WHASER通过无人机拍摄水面鲸鱼影像的同时,激光雷达测量飞行高度,实现高精度体长计算。这种设计不仅适用于鲸鱼,也可扩展至海豚、海龟等其它水生动物测量。

WHASER项目采取开源模式,研究人员可根据需求调整系统或自行3D打印设备组件
△WHASER项目采取开源模式,研究人员可根据需求调整系统或自行3D打印设备组件


从原型到产品:三次迭代与升级
     在开发WHASER的过程中,Tandem Ventures团队大量使用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方案。最终,团队确定了一种多功能外壳设计,这种设计不仅易于组装,而且兼容陆地和水路发射,甚至可以徒手接住。此外,该设备的轻巧特性也有助于延长无人机的飞行时间。
     目前,WHASER原型机在冰岛西峡湾首次实地测试中成功测量三头座头鲸,其中包括一头此前已测量过的10.24米长的座头鲸,以便团队评估系统的精度。在这次成功的首航之后,该设备又被用于采集超过115头鲸鱼的数据。正是在此时,人们对这款3D打印鲸鱼测量设备的兴趣开始升温。据合作伙伴称,全球各地的组织和研究人员开始咨询WHASER,不仅是为了收集鲸鱼数据,也是为了收集海豚和海龟的数据。这意味着他们必须将这些设备从功能原型完善为商业化成品。

采用3D打印技术不仅制造了测量设备本体,还为每个WHASER组件打印了内衬
△采用3D打印技术不仅制造了测量设备本体,还为每个WHASER组件打印了内衬

       在重新设计过程中,Tandem进行了多项升级,包括集成更大容量的电池、优化内部结构以确保组件在运输过程中稳固、采用密封式激光雷达传感器以及简化接口。不仅如此,产品整体重量也降至仅170克。为了方便WHASER的运输,团队还专门开发了一款硬壳箱,并为每个WHASER组件配备了3D打印的内衬。
       如今,WHASER是一款能够帮助全球研究人员无需接触或捕捉鲸鱼和其它水生生物即可获取相关重要数据的工具。作为一款产品,每个设备都标有唯一的序列号,并由一套完善的监控和支持系统提供保障。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对系统进行调整,甚至可以3D打印自己的WHASER组件。

   来源:南极熊


0 留言

评论

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。