中國研究人員設計海洋機器人 可以在海洋深處自由游泳、爬行和滑行
更新于:2025-03-27 01:40:41

蓋世汽車訊 微型深海機器人研究是一個新興領域,專注於開發可部署的緊湊型設備,這些設備能夠與深海中的獨特環境和生物互動。據外媒報導,北京航空航太大學的研究團隊、中國科學院的深海潛水專家與浙江大學的機械師共同設計、構建並測試了一種海洋機器人,可以在海洋最深處自由游泳、爬行和滑行。

(圖片來源:北京航空航天大學)

在發表在期刊《Science Robotics》上的論文中,該團隊描述了影響他們設計的因素,以及這種機器人在測試時的表現。

在過去的幾十年裡,水下機器人已成為研究世界海洋及其中生物的重要工具。最近,人們注意到,大多數這樣的機器人(尤其是那些被送往深海的機器人)都很笨重,而且不太靈活。它們還會攪動沙子,以至於在機器人到達之前,很難識別其中一段海床是什麼樣子。在這項新研究中,研究人員開發的新型深海水下機器人可以克服此類問題。

比起其他已被送至非常深的水中的機器人,這種機器人要小得多。據描述,這種機器人為釐米級,並配有一個僅16克重的軟致動器。該設計採用彈性突跳動作,使水下機器人可以在兩種穩定的狀態之間切換。第一種狀態是腿縮回,並展開尾部和鰭片;第二種狀態是腿被啟動,而鰭片摺疊起來。這種轉換是通過形狀記憶彈簧來完成的。該機器人還配備了微控制器和電池,它通過輕柔拍打翅膀和尾巴運動來游泳或滑行,或者沿著海底行走。

據介紹,這種釐米級深海軟致動器結合雙穩態手性超材料和管密封形狀記憶合金。根據設計,流體靜壓引起的模量增加,使雙穩態手性單元的移動速度更高,從而提升致動器的性能。

研究人員指出,該機器人已成功完成了深度測試,在海馬冷泉(Haima Cold Seep)底部的測試深度為1384米,在馬里亞納海溝為10666米。他們將同類致動器連接到剛性臂上以構建軟型夾持器,用於在深海中打撈活體生物。