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透明的类似鳗鱼的软机器人可以在水下安静地游泳橘庆太

美信娱乐网 2022-06-25 21:40:01

透明的类似鳗鱼的软机器人可以在水下安静地游泳

由加利福尼亚大学的工程师和海洋生物学家开发的一种创新的，类似鳗鱼的机器人可以在没有电动机的情况下在盐水中安静地游泳。

取而代之的是，机器人使用充满水的人造肌肉来推动自身。连接到保留在表面上的电子板上的长脚机器人实际上也是透明的

该团队由来自圣地亚哥大学圣地亚哥分校和加州大学伯克利分校的研究人员组成，在4月25日的《科学机器人》杂志上详细介绍了他们的工作。

研究人员说，这种机器人是迈向未来的重要一步，届时，软机器人可以在海洋中游动，而鱼类和无脊椎动物则不会对其造成干扰或伤害。如今，大多数设计用来观察海洋生物的水下航行器都是刚性的和潜艇状的，并由带有噪音螺旋桨的电动机提供动力。

“我们的机器人不是使用螺旋桨，而是使用柔软的人造肌肉像鳗鱼一样在水下移动而不会发出任何声音，”博士Caleb Christianson说。圣地亚哥加州大学雅各布斯工程学院的学生。

一个关键的创新是用食盐水在其中游泳的机器人，以帮助产生推动它的电场力。该机器人配有向其周围的盐水和其人造肌肉内部的水袋施加电压的电缆。

然后，机器人的电子设备会在机器人外部的水中传递负电荷，并在机器人内部传递正电荷，从而激活肌肉。电荷使肌肉弯曲，从而产生机器人的波动游泳运动。电荷位于机器人表面的外面，几乎没有电流，因此对于附近的海洋生物是安全的。

该论文的通讯作者，圣地亚哥大学圣地亚哥分校的机械工程学教授迈克尔·托利说：“我们最大的突破是将环境作为设计的一部分。” “将有更多的步骤来创建高效，实用，不受限制的鳗鱼机器人，但是到现在为止，我们已经证明了这是可能的。”

此前，其他研究小组已经开发出具有类似技术的机器人。但是，为了给这些机器人提供动力，工程师使用的材料必须在半刚性框架内保持恒定的张力。的科学机器人研究表明，框架是没有必要的。

我们的机器人不是使用螺旋桨，而是使用柔软的人造肌肉像鳗鱼一样在水下移动而不会发出任何声音。托利说：“这是为水下勘探开发的最软的机器人。”

研究人员在圣地亚哥加州大学斯克里普斯海洋学研究所的桦木水族馆的坦克中测试了该机器人。在加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的桦木水族馆和托利实验室中，该机器人在装有水母，珊瑚和鱼类的盐水罐中进行了测试。

机器人人造肌肉内的导电腔可以充满荧光染料。将来，荧光可以用作一种信号系统。

下一步还包括提高机器人的可靠性和几何形状。研究人员需要改进镇流器，为机器人配备重物，以便可以更深地潜水。目前，工程师已经使用各种物体来简化压载物重量。在未来的工作中，研究人员设想为鳗鱼机器人建造一个头部，以容纳一套传感器。