据外媒报道，新加坡国立大学（National University of Singapore）的研究人员开发出新型机器人，其设计灵感来自地球上的智能水生动物——章鱼。该机器人既可用于完成真实的水下任务，也可用来研究章鱼游泳的生物力学基础。相关论文发表在arXiv预印本服务器上。

（图片来源：新加坡国立大学）

研究负责人Cecilia Laschi教授表示：“我们很早就开始了研究之旅，探讨关于伸手和抓握、运动和游泳的各种原理。”

与其它海洋动物相比，章鱼非常灵敏，能够在水下快速地游泳，并巧妙地移动周围的物体。这项研究的关键目标是开发一种机器人系统，以可靠地复制章鱼先进的水下技术。研究人员Yiyuan Zhang表示：“这项工作的最初目标是开发一个游泳平台。我们在回顾之前的文献时发现现有设计过于复杂，特别是在模仿章鱼的八只手臂方面。我们的主要目标是创建更容易访问和更容易构建的平台，不仅充分掌握章鱼运动的本质，而且鼓励更广泛的水下机器人研究和创新。”

受章鱼启发，研究人员此次开发的机器人拥有八个软臂，并通过创新的伞状机制来驱动。这种创新机制由两个以恒定速度旋转的电机提供动力，因此不需要为每个手臂部署8个不同的电机和单独的执行器。Zhang表示：“当机器人在水中移动时，它的手臂轻轻张开，从而形成低阻力形状，使它可以毫不费力地滑行。然后，当它需要向前推进的时候，手臂迅速闭合并绷紧，从而产生强大的推力，就像章鱼一样。这种设计不仅简化了机械和控制性能，而且可以提高效率，使机器人既有效又易于管理。”

借助创新机器人设计，研究人员可以复制在章鱼中观察到的游泳模式。最初测试显示，该机器人能够有效地向前推进，在第二次动力行程期间达到314 mm/s的峰值速度。

与之前受章鱼启发而提出的机器人平台相比，该团队提出的系统要简单得多，却能实现相似的游泳性能。另外，这款新机器人具有能效优势，可以在水下进行长距离操作，同时充分减少能耗。

Zhang表示：“该设计还解决了类似机器人的一个共同问题，即当张开手臂进行下一次推进时，它们会向后移动。这种受章鱼启发的机器人具有广泛的实际应用，包括水下探索、环境监测，甚至包括搜索和救援行动。目前，我们重点关注利用该平台来推进对章鱼式水下运动和控制的研究，有望为机器人技术开辟新途径。”

作为更广泛的研究项目的一部分，新机器人平台有望促进其他简化仿生水下机器人的开发。Laschi教授表示：“我们的计划是彻底改变水下机器人的设计和构建方式，并将其在控制和能源方面的操作能力和自主性提升至新水平。除了水下应用，我们还探索将新技术应用于生物医学、老年人辅助或工业等不同领域。”