人類無法直接飛到高空,于是我們用無人機拍攝鳥類;人類很難長時間蹲守在密林深處,于是我們為動物量身定制追蹤器,研究動物遷徙規律,追蹤受傷動物的恢復情況……
受傷的小天鵝回來了
2020年元旦前夕,江西鄱陽湖南磯濕地南山管理處的工作人員萬松賢,通過衛星跟蹤到3只小天鵝***新的活動地點。“3只小天鵝都已經飛回南方過冬,一只在安徽,一只在湖北,一只在江蘇,活動正常,能飛這么遠說明他們恢復得很好。”萬松賢說。
江西鄱陽湖南磯濕地*********自然保護區地處東亞 – 澳大利亞水鳥飛線之中,是重要的水鳥越冬地和中繼站,在候鳥保護上具有國際意義。2018年12月,南磯濕地南山管理站巡護人員在例行巡護途中,發現3只小天鵝被困于湖區內一處廢棄漁網之中。
南山管理站工作人員發現被困小天鵝(圖片來源:鄱陽湖南磯濕地)
小天鵝屬國家二級保護動物,每年一到秋季,它們都會在固定的時間從北方飛往南方過冬。巡護人員見3只受困小天鵝身體十分虛弱,不適合當場放飛,遂立即帶回管理站鳥類救護中心進行救治。經過鳥類救護中心工作人員4天的暫養和悉心救治,3只小天鵝體能均恢復不錯,健康狀況良好。
工作人員想放飛這3只小天鵝,但又擔心小天鵝放飛之后恢復出現問題,或是再次受傷。2019年1月2日,南山管理站鳥類救護中心與專注于野生動物追蹤技術研發、產品定制化和大數據服務的企業湖南環球信士科技有限公司合作,由重慶華港科技有限公司制作,采用湖南華曙高科的3D打印技術,為這3只受傷的小天鵝定制了3個高分子3D打印追蹤器,給小天鵝佩戴后,將小天鵝在保護區一處子湖泊進行了放飛。
南山管理站工作人員正在為小天鵝佩戴3D打印追蹤器并放飛(圖片來源:鄱陽湖南磯濕地)
圖為由華曙高科提供技術支持,湖南環球信士科技有限公司為小天鵝量身定制的3D打印鳥類追蹤器(圖片來源:鄱陽湖南磯濕地)
成功放飛后,南山管理站工作人員每天都會關注這3只小天鵝在野外的情況,定時讀取定位追蹤設備傳輸的追蹤數據。從放飛后追蹤數據來看,3只小天鵝長途飛越了中國華北,進入了俄羅斯地區后又返回了國內,已經完全融入野外種群,狀態良好。
3只受救助小天鵝遷飛路線(圖片來源:鄱陽湖南磯濕地)
這只是3D打印鳥獸追蹤器應用于幫助追蹤受傷野生動物的案例之一。近年來,在我國生態文明建設的進程中,高科技的身影越來越常見。3D打印、無人機等新技術被運用在野生動物保護領域,大大延伸了我們活動的邊界,提高了科研工作的效率,也讓人類能以某種形式更親密地了解自然,由此得以更好地保護自然。
3D打印追蹤器成功追蹤動物逾2000只
如今,越來越多的研究院、高校及動物保護組織利用鳥獸追蹤器掌握鳥類的遷徙路徑及停歇地,對各種野生動物的分布、行為、覓食范圍以及棲息環境進行監測。但是,在很長時間里,野生動物追蹤器的研發與生產卻一直是國外公司的“獨食”。采用傳統方式生產追蹤器具有三點局限性:
傳統生產成本高、時間長——傳統CNC或開模適合大批量生產,而鳥獸追蹤器外殼每次所需的生產數量小于500件,很多情況只有幾十件,其生產周期太長,成本高達120元/件;
開模難度大——每一款追蹤器都是為不同動物個體量身定制,結構各不相同,需要的模具也眾多,也不具經濟效益;
復雜野外環境長期使用——野生動物生活環境復雜,每款追蹤器使用年限為3—5年,對材料耐用性和設備精準性要求高。
而以上應用需求,正好是3D打印技術的獨特優勢。2014年,在華曙高科3D打印技術支持下,湖南環球信士科技有限公司開始用高分子3D打印解決方案,為各種鳥獸量身定制追蹤器。其3D打印優勢有:
小批量定制化生產、生產周期大大縮短——華曙高科高分子3D打印解決方案可一次打印不同形狀、不同大小追蹤器約300件,生產時間僅需48小時,是傳統加工時間的一半都不到;
3D打印鳥類追蹤器外殼排包圖片及實物(圖片來源:華曙高科)
合格率達98%——華曙高科自主研發的3D打印高分子材料3300PA能適應多種復雜野外環境,其3D打印追蹤器可以在零下40℃至85℃下正常工作,防水深度達10米,工作海拔高達10000米;
3D打印各種鳥類追蹤器外殼(圖片來源:華曙高科)
生產成本低——3D打印單個追蹤器外殼成本僅為30元/件左右;
輕量化——3D打印鳥類追蹤器通過優化設計,更加輕盈便攜,重量為15—35g不等,不超過鳥類自身重量3%,不會影響其正常活動。
安裝了3D打印追蹤器的鳥類(圖片來源:湖南環球信士官網)
在3D打印技術的助力下,環球信士自主研發的鳥類微型追蹤器技術達到國際先進水平,開發了多種類型產品。其產品替代國外進口,成本降低,50%,定位精確度提高50%以上,可以實時向用戶提供數據服務和數據挖掘。前期已獲得實用新型專利1項,申請發明專利8項,實用新型專利1項,軟件著作權3項。
截止到目前,環球信士與華曙高科合作的3D打印鳥獸追蹤器成功追蹤的物種包括東方白鸛、丹頂鶴、白尾海雕、蓑羽鶴、朱鹮、黃嘴白鷺、中杓鷸、黑葉猴、麋鹿、金錢龜等個體逾2000只,3D打印追蹤器在野外穩定運行長時間超過5年,采集有效數據2000多萬條,為我國野生動物保護和研究野生動物的遷徙活動規律,提供了非常重要的數據支持。
該文章來源:3D科學谷