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中国研究人员设计海洋机器人 可以在海洋深处自由游泳、爬行和滑行

发布时间:2025-03-26 10:36:38

微型深海机器人研究是一个新兴领域,专注于开发可部署的紧凑型设备,这些设备能够与深海中的独特环境和生物互动。据外媒报道,北京航空航天大学的研究团队、中国科学院的深海潜水专家与浙江大学的机械师共同设计、构建并测试了一种海洋机器人,可以在海洋最深处自由游泳、爬行和滑行。

(图片来源:北京航空航天大学)

在发表在期刊《Science Robotics》上的论文中,该团队描述了影响他们设计的因素,以及这种机器人在测试时的表现。

在过去的几十年里,水下机器人已成为研究世界海洋及其中生物的重要工具。最近,人们注意到,大多数这样的机器人(尤其是那些被送往深海的机器人)都很笨重,而且不太灵活。它们还会搅动沙子,以至于在机器人到达之前,很难识别其中一段海床是什么样子。在这项新研究中,研究人员开发的新型深海水下机器人可以克服此类问题。

比起其他已被送至非常深的水中的机器人,这种机器人要小得多。据描述,这种机器人为厘米级,并配有一个仅16克重的软致动器。该设计采用弹性突跳动作,使水下机器人可以在两种稳定的状态之间切换。第一种状态是腿缩回,并展开尾部和鳍片;第二种状态是腿被激活,而鳍片折叠起来。这种转换是通过形状记忆弹簧来完成的。该机器人还配备了微控制器和电池,它通过轻柔拍打翅膀和尾巴运动来游泳或滑行,或者沿着海底行走。

据介绍,这种厘米级深海软致动器结合双稳态手性超材料和管密封形状记忆合金。根据设计,流体静压引起的模量增加,使双稳态手性单元的移动速度更高,从而提升致动器的性能。

研究人员指出,该机器人已成功完成了深度测试,在海马冷泉(Haima Cold Seep)底部的测试深度为1384米,在马里亚纳海沟为10666米。他们将同类致动器连接到刚性臂上以构建软型夹持器,用于在深海中打捞活体生物。

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