透明的鰻魚般柔軟的機器人可以在水下默默地游泳

由加利福尼亞大學的工程師和海洋生物學家開發的一種創新的鰻魚式機器人可以在沒有電動機的情況下在鹽水中靜靜地游泳。相反，機器人使用充滿水的人造肌肉來推動自己。足部機器人連接到保留在表面上的電子板，實際上也是透明的。

該團隊，其中包括來自加州大學圣地亞哥分校和加州大學伯克利分校的研究人員，詳細介紹了的4月25日發行自己的工作科學機器人。研究人員說，機器人是邁向未來的重要一步，當時軟機器人可以在海洋中與魚類和無脊椎動物一起游泳而不會打擾或傷害它們。如今，大多數用于觀察海洋生物的水下航行器都是剛性和潛艇式的，并且由帶有噪音螺旋槳的電動機提供動力。

“而不是螺旋槳，我們的機器人使用柔軟的人造肌肉像鰻魚一樣在水下移動而不發出任何聲音，”Caleb Christianson博士說。加州大學圣地亞哥分校Jacobs工程學院的學生。

一個關鍵的創新是使用機器人游動的鹽水來幫助產生推動它的電力。機器人配備有電纜，可以對周圍的鹽水和人造肌肉內的水袋施加電壓。然后，機器人的電子設備在機器人外部的水中提供負電荷，并在機器人內部釋放激活肌肉的正電荷。電荷導致肌肉彎曲，產生機器人起伏的游泳運動。這些電荷位于機器人表面之外，攜帶的電流非常小，因此對附近的海洋生物來說是安全的。

“我們最大的突破是將環境作為我們設計的一部分，”該論文的通訊作者，加州大學圣地亞哥分校Jacobs學院的機械工程教授Michael T. Tolley說。“將會有更多的步驟來創建一個高效，實用，不受束縛的鰻魚機器人，但此時我們已經證明它是可能的。”

此前，其他研究小組已開發出具有類似技術的機器人。但是為了給這些機器人提供動力，工程師們正在使用需要在半剛性框架內保持恒定張力的材料。的科學機器人研究表明，框架是沒有必要的。

“這在某種程度上是最適合水下探測的機器人，”托利說。

機器人在位于加州大學圣地亞哥分校的斯克里普斯海洋學研究所和托利實驗室的樺木水族館內，在充滿果凍魚，珊瑚和魚的鹽水箱內進行了測試。

機器人人造肌肉內部的導電室可以裝載熒光染料(如研究和本新聞稿中的視頻所示)。將來，熒光可以用作一種信號系統。

接下來的步驟還包括提高機器人的可靠性和幾何形狀。研究人員需要改進鎮流器，為機器人配備重量，以便它可以更深地潛水。目前，工程師已經使用一系列物體(如磁鐵)即興創作了壓載重量。在未來的工作中，研究人員設想為他們的鰻魚機器人建造頭部以容納一套傳感器。