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水下机器人如何借鉴乌贼和水母的游泳技术实现高效推进?

发布网友 发布时间:2024-05-29 08:45

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热心网友 时间:2024-06-03 16:55

创新突破:科学家研发出模仿乌贼的高效水下机器人

南安普敦大学和爱丁堡大学的科研团队联手,创造出一款科技与自然完美融合的新型水下机器人,它能像海洋中的高效游泳者Aurelia aurita水母一样,通过共振推进技术展现出惊人的游泳能力。这一科研成果发表在《科学机器人》杂志上,揭示了未来水下探索的新可能,其轻盈设计和柔软外观,让人惊叹于鱿鱼、水母等生物无骨骼结构却游速出众的特性。


作为爱丁堡大学工程学院讲师的Francesco Giorgio-Serchi博士表示:“鱿鱼、水母和章鱼的游泳方式独特,无骨但游得飞快,这让我们深感着迷。它们在生物界的运输效率评级中,轻松超越了奔跑、飞翔和有骨架的生物。”


这款创新机器人,首次在南安普敦大学研发,利用共振原理,只需微小功率就能产生强大的水射流,其设计灵感源自水母的泳姿。机器人主体由8个3D打印的柔性肋骨和一个橡胶膜构成的“推进铃”,通过反复膨胀与弹回,模仿水母的游泳方式,实现高效推进。当操作频率与组件共振一致时,机器人能每秒移动一身体长,效率媲美Aurella aurita。


测试数据显示,这款机器人比传统螺旋桨驱动的水下设备效率提升十到五十倍,其柔软灵活的特性使其在如珊瑚礁、考古现场乃至拥挤水域中展现出非凡的优势。南安普敦大学的硕士生Thierry Bujard,仅用数月时间就完成了这款机器人的设计和制造,他对结果的高效感到惊喜:“我们不仅追求弹性,还引入了共鸣,这比传统喷射系统更接近生物体的推进方式。”


Gabriel Weymouth博士,南安普敦大学工程学院副教授,作为项目监督者补充说:“共振技术使我们能以极小的能源驱动大范围的振动,这正是海洋生物高效游泳的秘密。我们的研究正朝着可感知和自主导航的软体水下航行器迈进,为未来科技与自然的融合开启新篇章。”


这项研究不仅拓宽了对生物启发机器人技术的理解,也预示了在水下探索领域,柔和而智能的机器人将大有可为,为科技与环境的和谐共生写下新的篇章。

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而是使用了一种全新的动力及传动系统均无噪声的压水推进方式;同时本发明水口的水流旋涡的流体动力噪音也不会高于海水中的固有噪声;因此,机器仿生水母就可以真正做到无噪声,而且本发明具有功能齐全,结构简单,工作效率高、价廉、易二F维护等优点。

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科学家从什么得到启示发明了什么

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关于仿生学的资料

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长得和水母似的黑色可以生吃的是什么

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