由于水母在水中移動(dòng)的獨(dú)特方式，水母經(jīng)常被用作柔軟的水基機(jī)器人的靈感來源。現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人水母的拍打推進(jìn)系統(tǒng)不僅有利于運(yùn)動(dòng)，而且還能在不接觸的情況下將小碎片從海底吸上來。這樣的機(jī)器人對(duì)于從脆弱的海洋環(huán)境，如珊瑚礁中清除垃圾可能是有用的。
水母機(jī)器人的示意圖麥克斯-普朗克智能系統(tǒng)研究所
由馬克斯-普朗克智能系統(tǒng)研究所（MPI-IS）的科學(xué)家們發(fā)明的新機(jī)器人，大約有一只手的大小，由一系列六個(gè)充滿被稱為HASELs的人造肌肉的驅(qū)動(dòng)器組成。這些肌肉基本上是由電極覆蓋的充滿油的囊。當(dāng)電極收到電流時(shí)，它們會(huì)充滿正電荷。然后它們將電流排放到周圍帶負(fù)電的海水中。這個(gè)循環(huán)促使袋子里的油被來回推動(dòng)，導(dǎo)致執(zhí)行器執(zhí)行其拍打運(yùn)動(dòng)。
最重要的是，這種拍打運(yùn)動(dòng)在水中產(chǎn)生了一股電流，可以將顆粒往上吸引，或多或少地模仿了柱塞從下水道中吸引堵塞物的方式。
第一作者王天祿說："當(dāng)水母向上游動(dòng)時(shí)，由于它在其身體周圍產(chǎn)生了水流，它可以沿途捕獲物體，通過這種方式，它還可以收集營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。我們的機(jī)器人，也能使它周圍的水循環(huán)。這一功能在收集廢物顆粒等物體時(shí)非常有用。然后，它可以將垃圾運(yùn)送到表面，以后可以在那里進(jìn)行回收。"他是MPI-IS物理智能部門的博士后，也是該出版物的第一作者。
水母機(jī)器人的示意圖麥克斯-普朗克智能系統(tǒng)研究所
這種機(jī)器人幾乎是無聲的，再加上其無接觸的方法，使其成為一種環(huán)境敏感的工具，可以應(yīng)用于各種情況。它還能夠收集脆弱的生物樣本，如魚卵，同時(shí)，對(duì)周圍環(huán)境沒有負(fù)面影響。與水生物種的互動(dòng)是溫和的，幾乎沒有噪音。
雖然水母機(jī)器人可以在不實(shí)際抓取任何東西的情況下進(jìn)行海洋管理，但事實(shí)上，研究人員能夠證明，當(dāng)兩個(gè)執(zhí)行器以鉗子的姿態(tài)相互靠近時(shí)，該機(jī)器人可以執(zhí)行抓取動(dòng)作。他們還表明，兩個(gè)機(jī)器人可以一起工作，從海底舉起一個(gè)更復(fù)雜的物品，如一個(gè)口罩。
雖然水母機(jī)器人的性能令人印象深刻，但目前它確實(shí)有一個(gè)嚴(yán)重的局限性：它需要連接到電線上才能接受電源。然而，研究小組正在努力消除這一需要，它已經(jīng)把一個(gè)樣品機(jī)器人裝上了電池和無線通信裝置，并把它放在馬克斯-普朗克-斯圖加特校區(qū)的池塘里。雖然該機(jī)器人可以向前定位，但該團(tuán)隊(duì)無法讓它改變路線，但它正在努力建立這一功能。
這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
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