创新背景

传感器已经被应用于跟踪和监测森林的温度、湿度和光线的变化，以及动物和昆虫在栖息地的移动。它们还有助于探测和监测森林火灾，并可以提供有关气候变化和其他人类活动如何影响自然世界的有价值的数据。

然而，在高大的森林中放置这些传感器可能会很困难，人们为了放置它们而爬上高大的树木也会带来风险。

创新过程

帝国理工大学的研究人员开发出一种无人机，可以在森林等杂乱的环境中，将装有传感器的飞镖发射到几米外的树上。无人机还可以通过接触或栖息在树枝上放置传感器，以监测森林的环境和生态变化。

无人机配备了摄像头来帮助识别合适的目标，还有一种智能材料，在加热时可以改变形状发射飞镖，然后飞镖就会粘在树上。它们还可以像鸟类一样栖息在树枝上，自己收集数据，充当移动传感器。

研究人员在瑞士联邦材料科学与技术实验室(EMPA)和帝国理工学院西尔伍德公园校区的树上测试了他们的无人机。该无人机目前是由人控制的：研究人员使用控制单元，通过相机镜头观察，选择目标树木并发射飞镖。下一步是让无人机自主，这样研究人员就可以在没有人类引导的情况下测试它们在密度更大的森林环境中的表现。

研究团队的目标是引入新的设计和控制策略，让无人机在森林环境中有效地运行。利用智能机制和新的传感技术，可以卸下机载计算的负担，创造出节能、性能更好的平台。

在无人机能够在森林中常规使用之前，还有很多挑战需要解决，比如在人工输入和自动化任务之间实现谨慎的平衡，以便它们在安全使用的同时能够适应不可预测的环境。

研究人员表示，监测森林生态系统可能有点困难，但利用无人机可以部署整个传感器网络，以提高环境和生态数据的数量和精度，并跟踪难以导航的生物群落，如亚马逊雨林。

该研究开发了一种新型无人机。通过摄像头和一种能够在加热时改变形状并发射飞镖的智能材料，该无人机能够代替人力，将监测森林生态变化的传感器发射到树干上。该无人机同时还可以收集数据，成为移动传感器。

这项研究成果可以帮助部署森林的整个传感器网络，以提高对雨林的保护。