科学家制作人造机械水母,软体机器人将成未来海洋守护者!
为了追踪和监测脆弱的海洋生态系统,科学家已经打造出机械水母!
这种软体机器人由液压硅触手提供动力,可以在水中行进,穿越比自身更狭窄的通道。
目前,研究人员已经对若干机械水母进行测试,它们可挤压自己,通过在有机玻璃板上切割出的孔洞。
未来,这些所谓的“水母机器人”可以被送到更加复杂而敏感的环境中。比如在珊瑚礁水域,它们并不会发生碰撞和损坏的危险。
科学家相信,这些人造动物可以充当“海洋守护者”,而不会干扰脆弱的野生动物。
来自佛罗里达大西洋大学的机器人发明家之一恩格伯格博士介绍:“研究和监测脆弱的环境,如珊瑚礁,对海洋研究人员来说一直是一个挑战。软体机器人具有很大的潜力,可以帮助解决这个问题。”
水母机器人的设计来源于海月水母(Aurelia aurita)生命周期中幼虫阶段的形状。
其液压系统由两个叶轮泵驱动,允许机器人游泳和转向。周围环境的水被泵入水母,从而填充其八个硅制触手。当泵未通电时,触手原有的自然弹性可迫使水返回。
这种水的进入与回流创造了一种与真实水母非常相似的游泳动作。
恩格伯格博士说:“基于鱼类和其他海洋动物的仿生软体机器人在过去几年中越来越普及。水母是很好的候选者,因为它们是非常高效的游泳运动员。它们的推进性能源于它们的身体形状。水母可以产生涡旋、喷射推进、划船和基于吸力动作的组合运动。”
机器人的主要应用是探索和监控脆弱的生态系统,因此,研究人员选择了软液压网络促动器来防止意外损坏。
此外,活水母具有中性浮力。为了模仿这一点,研究团队在人造机械水母游泳时用水给液压网络促动器填充。
利用3D打印技术,科学家已经制造了五个具有不同硬度水平的水母机器人。
未来机械水母,还将拥有环境传感器和导航编程,以帮助他们寻找缝隙,并决定是否可以游泳通过。
目前,相关论文已发表在学术期刊《Biomimetics and Bioinspiration》。