據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，水母獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)方式使其成為機(jī)器人研究人員的熱門研究模型，他們希望開(kāi)發(fā)出先進(jìn)的新型機(jī)器，使其具有極高的運(yùn)動(dòng)效率。科學(xué)家們現(xiàn)在展示了一種受這些海洋生物啟發(fā)的新型軟體機(jī)器人，它利用氣道以極快的速度游動(dòng)。
 

 

　　這種新型軟體機(jī)器人是由北卡羅萊納州立大學(xué)和坦普爾大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)的，實(shí)際上是建立在他們?cè)缦鹊墓ぷ骰A(chǔ)上的：此前他們生產(chǎn)了一種受獵豹啟發(fā)的快速移動(dòng)機(jī)器人。那臺(tái)機(jī)器交替地將空氣從兩個(gè)執(zhí)行器中抽進(jìn)抽出，使僵硬的脊柱瞬間從一個(gè)彎曲狀態(tài)彈到另一個(gè)狀態(tài)。正如研究報(bào)告作者尹杰所解釋的那樣，最新的機(jī)器人是對(duì)這種方法的改進(jìn)。

 

　　“我們之前的工作主要集中在制造軟體機(jī)器人，這些機(jī)器人的靈感來(lái)自獵豹--雖然機(jī)器人的速度非常快，但它們?nèi)匀挥幸粋€(gè)僵硬的內(nèi)脊柱，”尹杰說(shuō)。“我們想做一個(gè)完全柔軟的機(jī)器人，沒(méi)有內(nèi)脊柱，仍然利用那種在兩種穩(wěn)定狀態(tài)之間切換的概念，以使軟體機(jī)器人的移動(dòng)更加有力--而且更加快速。而我們受到啟發(fā)的動(dòng)物之一就是水母。”
 

 

　　水母游泳的能量效率在海洋環(huán)境中是無(wú)與倫比的。該團(tuán)隊(duì)試圖通過(guò)使用聚合物圓盤來(lái)重現(xiàn)這一點(diǎn)，聚合物圓盤通過(guò)向四個(gè)不同的方向拉伸而預(yù)應(yīng)力，然后與另外兩層非應(yīng)力層結(jié)合，其中一層具有一個(gè)空氣通道。這種聚合物圓盤的堆疊使得一個(gè)軟體機(jī)器人可以在放松狀態(tài)和彎曲狀態(tài)之間進(jìn)行切換，而在彎曲狀態(tài)下，這種碗形的機(jī)器人通過(guò)在空的通道中填充空氣，迅速反轉(zhuǎn)為圓頂。這使得機(jī)器推開(kāi)水，自己向前移動(dòng)。

 

　　“我們可以通過(guò)向通道層中注入空氣來(lái)使機(jī)器人‘彎曲’，我們通過(guò)控制預(yù)應(yīng)力層的相對(duì)厚度來(lái)控制這種彎曲的方向。”尹杰說(shuō)。

 

　　在測(cè)試中，軟體機(jī)器人表現(xiàn)出每秒53.3毫米的平均速度，而作為研究的一部分，研究的三種水母都沒(méi)有超過(guò)每秒30毫米的速度。

 

　　這項(xiàng)研究發(fā)表在《先進(jìn)材料技術(shù)》雜志上。