認識新的海洋守護者機器人水母

新型機器人水母可能是監視和照顧世界海洋中脆弱的部分而又不對其造成損害的關鍵。

這些機器人是由來自佛羅里達大西洋大學(FAU)和海軍研究辦公室的科學家團隊開發的。它們被設計成能夠自由游泳，從一側轉向另一側以及通過狹窄的開口游泳。

研究人員今天在《生物靈感與仿生》雜志上發表了他們的發現。

來自FAU的通訊作者Erik Engeberg博士說：“研究和監測諸如珊瑚礁之類的脆弱環境一直是海洋研究人員所面臨的挑戰。軟機器人在解決這一問題上具有巨大的潛力。

“近年來，基于魚類和其他海洋動物的仿生軟機器人在研究界越來越流行。水母是非常有效的游泳者，因此是優秀的候選人。

“它們的推進性能是由于它們的身體形狀而產生的，它們可以產生渦流，噴射推進，劃船和基于吸力的運動的組合。”

為了利用這種性能，研究人員在其生命周期的幼蟲階段使用了月水母的形狀。以前的機器人 水母設計使用了多種不同的推進機制，而新水母的團隊設計是使用液壓網絡進行推進的。

恩格伯格博士說：“該機器人的主要應用是探索和監測脆弱的生態系統，因此我們選擇了軟液壓網絡執行器來防止意外損壞。此外，活水母具有中性浮力。為了模擬這一點，我們使用水對液壓系統進行了充氣網絡執行器。”

為了讓水母能夠操縱，研究小組使用了兩個葉輪泵給八個觸角充氣。葉輪泵的設計產生了水流開路，其中來自環境的水被泵入軟執行器中以產生游泳行程。當泵不通電時，觸手致動器硅橡膠材料的彈性會收縮致動器，從而在松弛階段將水推回到環境中。

這種彈性就像鈴狀收縮后的活水母所表現出的被動彈性一樣。該設計還消除了對閥門的需求，從而降低了控制復雜性，空間要求和成本。

團隊3-D使用硅橡膠作為執行器，打印了五種不同的機器人水母。每個水母都有不同的橡膠硬度，以測試其對推進效率的影響。