这种机器鳗鱼可能是新一代“体素”机器人的开端

这种机器鳗鱼可能是新一代“体素”机器人的开端

早在 1994 年,麻省理工学院的工程师就推出了 Robotuna。这款名字恰如其分的潜水机器人受到这种拥有 1.6 亿年历史的物种的启发,长 4 英尺的潜水机器人需要 2,800 多个组件,包括 40 根肋骨、肌腱、类似脊椎的骨干,甚至还有模仿鱼类皮肤的莱卡覆盖物。现在,近二十年后,麻省理工学院的另一个研究团队(包括一位 Robotuna 资深人士)推出了突破性鱼机器人的新型水下继任者 - 一种模块化创造物,由简化的重复结构组成,而不是个性化部件,可以模仿从鳗鱼到水翼的各种形状。

他们的研究成果最近发表在《软机器人》杂志上,展示了麻省理工学院在开发可变形、动态变化的水下机器人结构方面取得的新进展。这种能力对于潜水机器人来说至关重要,因为它可以让它们更有效地在水中移动,就像无数种类的鱼在河流、湖泊和公海中一样。

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该团队的新设计依赖于被称为体素的格状部件,这种部件结构坚硬但密度较低,具有很大的可扩展性潜力。通过结合各种材料和比例(包括铸造塑料部件),体素被制成在一个方向上承重,而在其他方向上柔软。然后将整个设计包裹在肋状支撑材料中,所有这些都覆盖在防水氯丁橡胶中。

为了展示这些进步,该团队制造了一个长约一米、形似鳗鱼的机器人,该机器人由四个结构组成,每个结构由五个体素组成。连接到每个末端体素的执行器线可使机器人相应地波动,从而使蛇形机器人在水中移动。然而,与其前身 Robotuna 的两年建造时间不同,新机器人仅用了两天就建造完成。

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麻省理工学院教授、研究团队成员 Neil Gershenfeld 在新闻发布会上表示:“之前出现过很多蛇形机器人,但它们一般都是由定制部件制成,而不是这些可扩展的简单构建块。”

除了可扩展性之外,体素还具有许多其他设计潜力,包括该团队还制造的翼状水翼。第二个结构类似于船帆,有望集成到船体上,无论它们是否能产生阻力涡流以提高能源效率。还有传言称,一种能够产生自身推进力的“鲸鱼状潜水器”。然而,鉴于体素的建造时间大大缩短,原型可能很快就会问世。

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