仿生机器人以柔制刚,游到1万米海洋最深处(3)

2024-06-17 来源:飞速影视
3D打印制成的机器狮子鱼
|@STACY FARINA AND M. GERRINGER/FRIDAY HARBOR LABS/UNIV. OF WASH.
不过,这次中国科学家更好地借鉴了深海狮子鱼的过人之处,发展出了一种全新的深海机器人。
其核心设计思想正是参考了深海狮子鱼适应深海的两大特征:第一,摒弃了笨重的抗压外壳,采用软质有机硅材料作为主要躯干,以柔克刚;第二,将各种电子部件均匀分散到身体各处,以实现最大限度的压力平衡,同时防止各组件在受到外壳变形后相互挤压失效。
该仿生机器人的另一大亮点是拥有一对鱼鳍状的推进翼,扇动推进翼就能让机器人在海中前行。虽然这一设计同样借鉴于深海狮子鱼的两片胸鳍,但必须指出,后者的胸鳍其实并非起推进作用,它们的运动方式其实非常类似于蝌蚪。

仿生机器人以柔制刚,游到1万米海洋最深处


仿生深潜机器人和其借鉴的对象(示意图)|LI ET AL/ NATURE 2021
目前,该机器人已经在70米水深的湖中、3000米水深的南海,以及接近11000米的马里亚纳海沟底部进行了一系列实验。前两种情形下,机器人完成了仅依靠推进翼的自主游动,而在马里亚纳海沟完成的实验中,科学家们用深潜器的机械手将其进行了部分固定。

仿生机器人以柔制刚,游到1万米海洋最深处


软体机器鱼和深海虾、硬质机械臂同框|LI ET AL/ NATURE 2021
不过,该仿生机器人还存在至少两点尚待改进之处:首先,它的游速比同类深潜机器人慢的多;另外,它还没有足够的动力对抗激烈的海流。不过,学术界仍然对它的未来寄予厚望,作者总结称,“下一步的工作将专注于开发软体轻质的材料和结构,让用于极端条件下的装置具有更好的智能性、通用性、操纵性和效率”。
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