北京航空航天大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊 研發(fā)小型深?勺冃螜C(jī)器人
http://www.fs-bby.com2025年04月10日 09:22教育裝備網(wǎng)
在地球最深處——馬里亞納海溝的萬米深淵,壓強(qiáng)相當(dāng)于一個指甲蓋上站了一頭一噸重的犀牛,溫度接近冰點。此前,能到達(dá)這里的深海機(jī)器人,多為重量達(dá)數(shù)噸的剛性體大型潛航器,對于身長1米以內(nèi)的小型機(jī)器人而言,這里的極端環(huán)境會使它們“肌肉僵化”、舉步維艱,曾一度是“禁區(qū)”。
如今,一臺身長不到50厘米、體重僅1500克的“小精靈”翩然而至,在深海高靜水壓下安然無事。它時而擺動尾鰭如游魚穿梭,時而展開背鰭如海燕滑翔,甚至能將尾鰭變化成腿,在海底漫步。
這一能在萬米深海實現(xiàn)多模態(tài)運動的小型深海可變形機(jī)器人,由北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院研究團(tuán)隊聯(lián)合中科院深海所、浙江大學(xué),歷經(jīng)6年共同研發(fā)而來,研究成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)頂刊《科學(xué)·機(jī)器人》上。
研究團(tuán)隊從蝙蝠魚的運動模式中汲取靈感,設(shè)計出了這一能夠游動、滑翔、爬行的多模態(tài)機(jī)器人:在游動模式下,機(jī)器人通過尾鰭的擺動產(chǎn)生推力,如魚得水般穿梭,最高速度可達(dá)每秒5.5厘米;在滑翔模式下,展開的背鰭利用水的升力實現(xiàn)長距離滑行,宛如深海中的海燕,輕盈而優(yōu)雅;在爬行模式下,機(jī)器人利用各向異性足部設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)每秒3厘米的沙地行走,穩(wěn)健而靈活。這種多模態(tài)運動能力,使機(jī)器人能夠在復(fù)雜的深海環(huán)境中靈活應(yīng)對,成為深海探索的多面手。
為了驗證機(jī)器人性能,研究團(tuán)隊在多個深海地點進(jìn)行了實地測試。在幾年的測試時間中,機(jī)器人搭載“深海勇士號”和“奮斗者”號載人深潛器完成了多地形、全海深14次部署測試。未來,團(tuán)隊將致力提升深海小型機(jī)器人的續(xù)航能力和運動效率,實現(xiàn)更大范圍的深海探測和監(jiān)測,為海洋資源開發(fā)、考古發(fā)掘、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供支撐。
責(zé)任編輯:董曉娟
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