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仿“章鱼”机器人可在水下超快速通过

发布日期:2022-08-13 00:41浏览次数:
本文摘要:英国南安普敦大学、美国麻省理工学院(MIT)和新加坡麻省理工学院和技术联盟的牵头团队研发出有一种像章鱼一样的机器人。这种机器人可以在水中膨胀从而以超快速度前进和加快,沦为前所未见的人造水下航行器。该研究结果公开发表在近期一期的《生物启发和仿生学》上。 最慢的水生动物外形平滑而细长,这有助它们只能地在水中通行,而头足类动物,如章鱼,需要用水填满自己的身体,然后很快将水榨取出有,以这种方式取得动力较慢逃离现场。

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英国南安普敦大学、美国麻省理工学院(MIT)和新加坡麻省理工学院和技术联盟的牵头团队研发出有一种像章鱼一样的机器人。这种机器人可以在水中膨胀从而以超快速度前进和加快,沦为前所未见的人造水下航行器。该研究结果公开发表在近期一期的《生物启发和仿生学》上。  最慢的水生动物外形平滑而细长,这有助它们只能地在水中通行,而头足类动物,如章鱼,需要用水填满自己的身体,然后很快将水榨取出有,以这种方式取得动力较慢逃离现场。

  据物理学家的组织网近日报导,不受此灵感,这个牵头团队生产了一个像章鱼一样的可变形机器人,骨架是3D打印机的,除了一个厚弹性外壳外,没移动部件及能源装置。  这个自前进机器人长30厘米,尽管一开始所谓流线型,充水后较慢增大,通过底部升空入水为其获取明显的前进和加快动力。

  该机器人工作一起像刮起脚的气球,马利亚了气之后满屋子飞。而里面用3D打印机的聚碳酸酯骨架可维持气球紧致,最后的形状不会呈圆形流线型,鳍片设于后面以维持其直线行进。  这种机器人需要在将近一秒钟内缩短到身体10倍的长度。在最近的实验室测试中,这种机器人加快载荷1公斤,将近一秒钟时速平均6英里。

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相等于一个迷你库柏车在水下装载额外重量350公斤(使车的总重量超过1000公斤),由惯性加快到每小时60英里。  这种展现出在之前的人造水下航行器中是前所未有的。该研究的主要作者、南安普敦大学南安普敦海洋研究所讲师加布里埃尔博士说道:人造水下航行器的设计要尽量精简,但除了用于大量推进剂的鱼雷值得注意,之前这些运载工具没一个能超过这种程度,尽管在机械方面设计得很简单。  他说道:刚体物体总是把能量损失到周围的水中,但很快膨胀形式的机器人实质上是用于水来助力前进,以超快速度逃出,构成了53%的能源效率,这要比忽然弹动的鱼泛舟得慢。

  研究人员计算出来,若把该机器人造得更大些,可以提升它的较慢启动性能,将其应用于发展为人工水下装载车辆,可以给定适当的速度、机动性和生物启发的效率。并且,这项研究给其他工程领域带给影响阻力是至关重要的,如飞机机翼的设计,并对生物系统有所不同形状的变化研究也带给感受到。


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