加州大学科学家研发鳗鱼幼虫状机器人
2018/7/3 9:12:27 中科院海洋科技情报网

     来自加州大学圣地亚哥分校和伯克利分校的科学家们研发的一种新型鳗鱼幼虫状机器人，可以在没有电马达的盐水中静静地游泳。该机器人可以利用人造肌肉感应的电极室，推动其在盐水中发生运动。该研究结果已发表在4月25日的《科学机器人》(Science Robotics)杂志上。

     研究人员说，柔软的机器人可以靠近正在游泳的鱼和无脊椎动物而避免打扰或伤害它们。现在，大多数用于观察海洋生物的水下航行器都是刚性和潜艇式的，并且由携带噪音螺旋桨的电动机驱动。海洋生物学家Dimitri Deheyn说：“鳗鱼机器人可以将一个全新的”不受干扰的、非侵入性的“水生生物群落的生物和行为数据记录下来，为生态系统的观察、理解和管理提供了新机会。”

     该研究的关键创新点是使用鳗鱼机器人周边的盐水来产生驱动电力。机器人上装有电缆，可以将电压施加到周围的盐水以及人造肌肉内的导电室中。机器人的电子装置会在外部的盐水中传递负电荷，并在机器人内部产生正电荷，使物质发生偏振并激活肌肉般的推进力。这些电荷的替代变化导致人造肌肉弯曲，从而产生机器人的运动。电荷位于机器人表面外，其电流非常小，因此可以安全地用于附近的海洋生物。

     此前，其他研究小组开发了类似的机器人。但为了提供动力，他们使用了需要在半刚性框架内保持恒定张力的材料。而鳗鱼机器人的发明证实，框架是没有必要的。

     机器人人造肌肉内的导电室涂有荧光染料，以帮助研究人员观察机器人的活动。Deheyn表示，未来荧光技术可以用于其他目的，现在研究人员利用其作为一种通信模式，激活或关闭机器人内部的传感器。

     接下来的研究内容主要包括提高机器人的可靠性和改善几何结构。研究人员需要改进压载物，为机器人配备重物，以便能够潜入更深的水下。目前，工程师已经运用一系列物体，如磁铁，来简化压载重量。在未来的工作中，研究人员计划为鳗鱼机器人造一个头部来容纳一套传感器。

     Deheyn说：“鳗鱼机器人只是一个开始，它的前景很光明，特别是在那些目前难以用传统手段进行观测的地区，其意义重大。”

     (刘雪雁 编译)

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