大陸科研團隊研發深海小型機器人 助力海洋開發、考古、監測

中國科研團隊研發出深海小型機器人。(取自中國機器人網)
中國科研團隊研發出深海小型機器人。(取自中國機器人網)

在地球最深處的馬里亞納海溝,水壓最高可達1.1億帕,相當於1噸重的大山壓在人的指甲上。就在這樣的萬米深淵,一台身長50公分、重2.7公斤的小型機器人,卻如游魚般自在穿梭,甚至能變幻出足肢在海底漫步,這是中國團隊研發出來的深海機器人。

新華社報導,深海被稱為地球生命的「極限實驗室」,令無數科學家神往。馬里亞納海溝曾是小型機器人的「禁區」。北京航空航天大學科研團隊聯合中國科學院深海科學與工程研究所、浙江大學的研究人員,歷經數年攻關研發出深海機器人,為深海探測開啟更多可能。該成果3月20日在《科學·機器人學》發表。

實現深海游動,首先要克服高壓。團隊成員、北航航空科學與工程學院副教授潘飛說,團隊利用矽膠軟材料隨外部壓強增大而變剛硬的特性,設計出新型力學結構,打造出適應深海高壓的柔性驅動裝置,創新運用能快速突跳的雙穩態手性超材料結構,它能將外界高壓轉化為提升驅動器擺動速度和幅度的動力,將「不利」變為「有利」。

北航機械工程及自動化學院博士生左宗灝說,深海溫度低是另一挑戰。科研團隊在機器人驅動器的兩端固定了一對形狀記憶合金彈簧,通過周期性電流對彈簧加熱,使其交替收縮,從而實現驅動器的高頻率快速循環擺動。

「我們還從蝙蝠魚的運動形式中找到倣生設計靈感,打造出這款既能遊也能爬的多模態機器人,以適應深海複雜環境。」北航機械工程及自動化學院教授文力說,為驗證機器人的性能,研究團隊搭載「深海勇士」號和「奮鬥者」號載人深潛器,完成了在馬里亞納海溝等多個深海地點的實地測試。

北航機械工程及自動化學院教授丁希侖表示,科研團隊將持續提升深海小型機器人的續航能力、運動效率,有望實現更大範圍的深海探測,助力海洋資源開發、考古發掘、環境監測等。

中國科研團隊研發出深海小型機器人。(取自中國機器人網)
中國科研團隊研發出深海小型機器人。(取自中國機器人網)

中共 機器人 科學家 馬里亞納

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