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3D打印仿章鱼水下机器人速度超级快

发布时间: 2015-02-07 07:00 来源: 天工社 作者: 网络 点击: 我要评论 条评论)

近日,科学家们开发出了一个3D打印的仿章鱼水下机器人,这个机器人在水里的前进速度超级快。科学家们称这将带来人造潜水器的革命。

头足类动物,如章鱼,能够通将身体里灌入水、然后迅速喷出的手段高速逃逸。受到章鱼的启发,南安普敦大学、麻省理工学院(MIT)和新加坡—MIT研究和技术联盟打造了一个像章鱼那样可变形的机器人,这个机器人的骨架是3D打印的,没有运动部件、没有能量存储装置,除了一个很薄的弹性外壳。

科学家称,这个机器人能在不到一秒内加速到10个身长。

“人造水下交通工具通常会尽可能地设计成流线型,不过鱼雷除外,它使用了大量的推进剂。除此之外没有一个水下设备能够达到每秒一个身长的速度,尽管他们都使用了复杂的机械结构。”南安普顿大学的讲师、本次研究的主要参与者GabrielWeymouth称。

“刚体永远会被周围的水所阻挡,但这个机器人以迅速萎缩方式使得周围的水反过来能够推动其以超高的速度逃逸,使其获得高达53%的能源效率,这一效果甚至超过了大多数鱼类。”

这个30厘米长的自我推进机器人首先吸水膨胀,然后通过其底部迅速将水排出以获得推力和加速度。以火箭做对比,同样的动作它可以实现超过刚性火箭2.6倍的推力。3D打印的聚碳酸酯骨架能够像像气球一样撑起机器人薄薄的外膜,并保持其流线型的最终形状。而后面的尾翼能够使其保持直行。

在最近的实验室环境试验中,这个机器人在不到一秒钟时间内将一公斤有效载荷加速至6英里每小时,这相当于一个一辆宝马迷你Cooper载着4-5个成年人在一秒钟内从静止加速至60英里每小时——在水下。

这对于人造潜水器来说是史无前例的成绩,南安普顿大学说。

研究人员通过计算得出结论,如果将机器人做得更大会增进其快速启动的性能。他们的目标是在此基础上开发出水下交通工具,使其获得生物般灵动的速度、机动性和效率。

Weymouth先生补充说:“对水下环境的探索往往是非常困难和具有潜在危险性的,尤其是因为我们使用设备往往相当笨拙。

“这种机器人,可以通过大幅改变形状来改进我们加速动作和轻柔触碰障碍物的能力,使人造交通工具与环境的互动更快,更自然。”

(责任编辑:单刀)
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