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可以在海中游泳的“魔鬼鱼”水下机器人

查看: 111 | 评论: 0 | 发布者: yusiyang |来自: 雷锋网

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自古以来,人类一直在致力于海底世界的探索。从神秘炫酷的军事潜水艇到集高科技于一身的水下机器人,海底工业革命一直在悄悄地进行着。目前,水下机器人广泛应用于军用、海洋石油、渔业、新能源产业、科研教学、船舶水下检修和河道疏浚等领域。日前,mailonline发布消息,新加坡研究人员最新发布了一款形式魔鬼鱼的水下机器人,在诸多方面都有所突破:


机器人使用了一个平面黑色PVC身体,以及射线般的鳍和两个后方向舵

这种设计可以让它像天生的水一样在水中移动

这是第一个为每个鳍使用单个电机,与水自然交互

具体内容详情,雷锋网为您做如下编译:
 
新加坡的研究人员建造了一个水下机器人,长相和游泳方式都酷似魔鬼鱼,只靠一个发动机和弹性鳍片在水中推进,就像其生物学上的表亲一样(指魔鬼鱼本鱼)。

这不是同类型首次尝试——学者花费了好几年的时间试图模仿魔鬼鱼的胸鳍的翅膀般的运动——但新加坡国立大学的Chew Chee Meng说,这是第一次为每个背鳍使用一个发动机,并依赖水流和背鳍的相互作用。

魔鬼鱼是大自然中最有效率、最优雅的游泳者之一,长期以来他们以一种独特的推进方式迷住了科学家们,甚至在破涛汹涌的大海中,它们也能毫不费力地畅游,拍打着他们的胸鳍向后推水。

宾夕法尼亚州利哈伊大学(Lehigh University)机械工程与力学助理教授Keith Moored说,所谓的生物运动,已经研究了大约30年。但是,在了解生物机器人背鳍周围的液体流动以及弹性结构这方面,比如Chew的魔鬼鱼机器人——还有很多工作要做。

Chew的魔鬼鱼机器人有一个平的黑色PVC身体,带有像射线一样的背鳍和两个后舵,它们像就像真真的魔鬼鱼一样自然地在水中移动。

Chew表示,鱼鳍被动性的柔软度使其能够自然地与水相互作用,以每秒十分之七米的速度推进,大概是它身长的两倍。

Chew的团队用单一PVC片材建造背鳍,而不是试图通过一系列马达和关节来模拟其运动,他们发现这样一来机器人与环境能更自然、更有效地相互作用。新加坡国立大学副教授Chew说:“你不能反抗系统的流体动力学。

新加坡团队在两年之内尝试了40种不同的背鳍设计,然后决定使用柔性PVC片材。魔鬼鱼机器人可以游泳长达10个小时。来自大学工程系的Chew和他的团队计划在海水中测试机器人,并将更多的运动模式融入到其背鳍结构中。

他说,研究小组还在制作两倍于35厘米(14英寸)大小的机器人,他们相信这种机器人将有助于研究海洋生物多样性,收集水文数据和水下搜索工作。

美国国家机器人教育基金会执行董事托马斯·阿特伍德(Thomas Atwood)表示,MantaDroid将自然系统和机器人学应用于新的工具,这一设计是日益增长的仿生学领域的一部分。他说,这样的机器人除了军事侦察外,还可以帮助开展水下测绘和海底探测。

(见习编辑:于思洋)
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