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北京--一个中国团队研制出一种小型机器人,它可以在极高压力下在世界最深的海沟中工作。这种机器人的工作能力是一个工程奇迹,以前只有重达数吨的大型刚性潜艇才能实现。由北京航空航天大学教师领导的研究人员从蝙蝠鱼的运动模式中汲取灵感,设计了一个 50 厘米长的机器人,它能够游泳、滑行和爬行。
专家们报告说,耐压机器人在海马冷天坑和马里亚纳海沟分别1384米和10666米的深度成功完成了这些任务。 "我们已经知道如何让它在深海中的运动效果,甚至比在陆地上正常温度和压力下的运动效果更好"。 他说 李雯 北京航空航天大学机械工程与自动化系教授。
机器人在游泳时通过尾鳍产生推力,最高速度可达每秒 5.5 厘米。根据本周发表在《科学机器人学》(Science Robotics)杂志上的一项研究,当爬行时,它可以用四肢以每秒 3 厘米的速度在沙质表面上移动。
在 10600 米深的马里亚纳海沟中,压力可达 1.1 亿帕斯卡--类似于在拇指指甲上放一个一盎司的砝码。研究小组利用软硅胶材料在高压下的变硬特性,创造了一种柔性驱动装置。
"材料的结构将外部高压转化为致动器的增大速度和振幅,化弱为强"。 北航文章的第一作者费先生说。在2到4摄氏度的深海温度下,研究小组将形状记忆合金弹簧连接到机器人的致动器上。研究称,通过用周期性电流加热弹簧,迫使其交替收缩,他们实现了高频和快速振荡。
目前,该团队正在积极开展深海可变形机器人技术与人工智能相结合的研究,以便为深海环境中的智能操作创造更广泛的能力。
CMG/CGTN/Xinhua / gnews.cz-jav