观看这个鳗鱼机器人在水下轻松滑行

观看这个鳗鱼机器人在水下轻松滑行

瑞士联邦理工学院的一个研究小组最近设计并制造了他们自己的游泳机器人,该机器人以海洋鳗鱼为模型。尽管设计相对简单,但该机器人屡获殊荣的水下波动能力可以为了解其灵感来源鳗鱼的生物学提供重要见解。

《新科学家》杂志于 11 月 30 日首次报道了一段展示合作者工作成果的视频。视频展示了该团队近 3 英尺长的防水机器人 1-guilla 的能力。1-guilla 拥有八个机动部分、一个可塑性尾鳍以及一个装有前部电池和计算单元的头部,其名称取自鳗鱼身体的专业术语——鳗形。该机器水下旅行的视频最近在上个月举行的美国物理学会流体动力学分会年度会议上获得了流体运动画廊奖。

虽然鳗鱼的进化设计允许有血有肉的鳗鱼在不进食的情况下迁徙数千英里,但生物学家并不完全确定这种鱼亚种是如何完成这一壮举的。1-guilla 就是这样的,它的设计师可以调整它的身体动作,探索各种物理模式,以及能量效率和速度之间的相互作用

在测试过程中,当 1-guilla 反复在 S 形和其原始的直线位置之间交替时,会发生“驻波”运动——只会在水中翻腾。研究人员随后对 1-guilla 进行编程,使其波动,这样 S 形就会沿着其身体向下移动。在此阶段,机器人会产生“行波”运动,使其向前移动。增加其身体弯曲的“幅度”以及延长其 S 形“波长”也会导致游泳速度加快。

但影响 1-guilla 在水中移动速度的主要因素是它的尾鳍。将尾鳍角度增加到最大 45 度范围可实现最大速度,但代价高昂。最大范围,或许可以预见,需要最大限度消耗能量,这对于长距离旅行来说并不是一个制胜策略。

[相关:美国宇航局希望其蛇形机器人能在土星的卫星土卫二上寻找外星生命。]

该团队在演示视频中解释道:“为了计算效率,需要将电机的功耗(P)除以其速度(U)即可得出运输成本(CoT)。”

1-guilla 的运动越像行波,其运输成本就越低。了解了这一点,研究人员推测,总体效率,而不是最快的速度,是鳗鱼在相对空腹的情况下长途迁徙的关键。

蛇形机器人现在风靡一时。例如,NASA 正在对其恰如其名的外星生物现存生命探测器 (EELS) 原型进行最后的完善。EELS 表面上是 1-guilla 的 16 英尺长、200 磅重的更大兄弟,有朝一日,它可能会穿越土星的冰冻卫星(可能存在生命)的地表和地下通道。与此同时,麻省理工学院的工程师最近推出了他们自己的三英尺长的模块化鳗鱼机器人,由简单的格子状结构(称为“体素”)制成。

<<:  首批特斯拉 Cyber​​trucks 已抵达

>>:  全球最大实验性托卡马克核聚变反应堆正式投入运行

推荐阅读

《我们走吧!我们的小鸡酱!》的魅力与评价:大人和小孩都能享受的动画

我们走吧!我们的Chimchim-chan!! - 我们走吧!我们的Chimchim-chan!!概...

《牙》的魅力与评价:深渊冒险与人物成长的透彻解析

《木叶》:宏大的幻想与深刻的主题相交织的异世界冒险故事《木叶》是2006年至2007年在东京电视台播...

《七人魔法使》影片评论:天国图书馆和红之领主的魅力何在?

七人魔法使剧场版:天上的图书馆与红之魔王的评论与推荐概述2019年3月29日上映的《七人魔法使:天国...

对 COVID 的“初步研究”出人意料地扎实

在新冠疫情爆发之前,同行评审是科学出版的核心。为了让研究成果成为科学知识的载体,研究人员需要将论文提...

青之驱魔师:雪桥篇 第四部作品的魅力与评价

青之驱魔师:雪之花篇:新篇章的兴奋与激动《青之驱魔师》系列的最新一期《青之驱魔师:雪之花篇》计划于 ...

首款 Google 电视盒获得名称(Logitech Revue)和价格(高)

罗技刚刚宣布推出首款 Google TV 机顶盒,名为 Revue。它具有视频通话、全 QWERTY...

安全专家打造价值 150 美元的保险箱

得益于两位墨尔本安全研究人员的努力,打开保险箱的成本降至新低。两位研究人员使用 arduino 平台...

圣克鲁斯实验:城市的犯罪可以预测和预防吗?

去年,加利福尼亚州圣克鲁斯市的犯罪分子偷窃了 160 辆汽车,犯下了 495 起入室盗窃案。对于一个...

不要指望很快就能为 Facebook 付费

近期,超过 300 家广告商暂时退出了 Facebook 的广告平台,以抗议该公司对仇恨言论的处理方...

森林马戏团评论:故事和视觉效果的迷人融合

森之马戏团的全面评论与推荐 - 森之马戏团概述《森林马戏团》是1994年播出的短篇电视动画,虽然只播...

关于美国陆军新型 38 吨轻型坦克你需要知道的一切

10 月,美国陆军预计将宣布其最新车辆的正式名称。该车辆本质上是一种轻型坦克,一种配备炮塔和履带的装...

Taiman Blues Ladies Edition Mayumi - 对她的战斗和成长的全面评估

《Taiman Blues Ladies Edition Mayumi》的魅力与评价《Taiman ...

如何使用 Little Snitch Mini 查看哪些 Mac 应用程序已连接到互联网

您可能知道 Mac 上的应用程序一直在连接互联网,但它们究竟在连接什么?您可以使用 Little S...

如何将手机用作网络摄像头

市场上有一些不错的廉价网络摄像头,但你可以自己动手,用手机代替。这需要一点设置,但现代智能手机无需额...