受水母启发的超高效机器人可以成为珊瑚礁的恢复者

2021-01-23

英国科学家周三推出了一款机器人，其灵感来自于水母的形状和微妙的水下运动，使其能够安全地探索濒临灭绝的珊瑚礁。

根据南安普顿大学和爱丁堡大学团队的研究发表在期刊上科学机器人，这个小机器人模仿“自然界最高效的游泳者——金奥蕾莉亚水母”，更常被称为普通水母。

爱丁堡大学的 Francesco Giorgio-Serchi 表示，专家们决定利用鱿鱼、水母和章鱼等生物的各个方面来开发水下探索的新工具。

“它们非常独特，因为缺乏支撑性骨骼结构并不妨碍它们发挥出色的游泳能力，”他说。

该机器人由一个橡胶头和八个触手组成，由 3D 打印机制造，并使用小型但强大的水射流基于共振系统来推动自身。

研究人员表示，该机器人是“第一个展示利用共振的好处的潜水器”。

它的自推进系统以活塞为中心，活塞撞击头部和触手的交界处。

当活塞达到理想频率时（该频率会引发组件的自然共振），机器人能够用很少的能量产生大量水射流。

由于这项技术，水母机器人可以以“比典型的由螺旋桨驱动的小型水下航行器效率高十到五十倍”的方式推动自己。

“效率的提高，再加上机器人柔软灵活的外部的额外优势，使其非常适合在敏感环境附近操作，例如珊瑚礁、考古遗址，甚至在挤满游泳者的水域中，”声明称。

由于这些特性，机器人可以取代潜水员执行一些对于水下航行器来说过于精细的任务，例如对受损的珊瑚施用修复物质。

虽然这项新技术已经在水箱中进行了测试，但尚未在海洋的实际条件下使用。

南安普顿大学希望利用这一概念来组装“一种完全可操纵的自主水下航行器，能够感知和导航其环境”。