可搭便车的仿生机器鮣鱼诞生 用于海洋研究
近年来,海底AI革命的浪潮席卷全球,催生了一系列神奇的水下仿生机器人。那些曾在《动物世界》中展示的海洋生物,如今成为了人类科技的灵感之源。其中,一种被称为“吸盘鱼”的神秘海洋生物,以其独特的吸附能力引领了新一轮的技术革新。
吸盘鱼,这个曾在纪录片中悠然游动的生物,其嘴部的吸盘能紧紧吸附在鲸类、鲨鱼和海龟的腹部,这一特性引起了科学家的极大兴趣。如今,北京航空航天大学、哈佛大学和波士顿大学的研究团队联手,利用3D打印技术,打造了一款以吸盘鱼为原型的仿生机器人。
传统的水下机器人在水中实现自主抓取任务一直是一个难题,而这款仿生机器人的出现为解决这一难题提供了新的思路。这款机器人通过模拟吸盘鱼的吸附行为来完成抓取任务,即使在宿主快速游动的情况下也能牢牢附着而不脱落。
䲟鱼仿生机器人的构造精巧复杂,融合了䲟鱼和吸盘的特点。研究团队采用3D打印和激光切割技术精心设计了这款机器人。其中,最引人瞩目的便是鱼头部位的吸盘设计。吸盘由三部分组成:唇圈、硬质鳍片结构以及锥状小刺结构。这些部件通过高精度激光加工技术制成,并与真实䲟鱼结构高度近似。
为了让䲟鱼仿生机器人在水中自如行动,课题组还研发了轻量化、防水的纤维增强软体直线驱动器。这一创新使得䲟鱼吸盘内部鳍片能够产生微动,从而产生强大的吸附力。
这一技术的研发成功,不仅揭示了䲟鱼吸附机制的生物力学原理,还为未来的低功耗水下仿生软体机器人和水下吸附装置提供了新的发展方向。主导研发这项技术的文力教授表示,这种“搭便车”行为能够显著减少运动所需的能量消耗。
水下仿生机器人的应用前景广阔无比。在民用领域,它可以应用于海洋环境研究、资源探测与开发、援潜救生等方面。想象一下,将其作为电子宠物或智能玩具进入家庭,为人们的生活增添乐趣。而在领域,它则可以用于战时侦察、收集情报、潜艇战与反潜战等任务。它还可以作为高性能的智能化武器或平台,直接用于破坏敌军的港口、水下侦察系统等。
除了实际应用,水下仿生机器人还为硬件研制和软件开发提供了全新的平台。它为机械、电子、材料、能源等领域的发展注入了新的活力,同时也为单机器鱼控制算法、多机器鱼协调控制等技术的研发提供了新的挑战和机遇。
水下仿生机器人仿佛是人类未知海洋领域的另一双手臂。随着技术的不断进步,它们将在各个领域发挥重要作用,为人类的生活和发展带来前所未有的便利和可能性。