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近日，美國(guó)弗吉尼亞理工學(xué)院肖申克·普利亞團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款仿生水母機(jī)器人。這臺(tái)代號(hào)為“Cyro”的機(jī)器人全長(zhǎng)約5.58英尺，凈重170磅，其具體仿制對(duì)象是霞水母（Cyanea），Cyro代號(hào)的由來是Cyanea和單詞robot（機(jī)器人）前兩個(gè)字母的組合。

普利亞說，之所以選擇水母作為仿生對(duì)象，是因?yàn)樵撗芯吭诿绹?guó)海軍水下作戰(zhàn)中心和美國(guó)海軍研究辦公室的資助下，希望研制一款耗能低、在水下可以自動(dòng)運(yùn)行的機(jī)器人，用以執(zhí)行監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境，開展水生生物研究以及繪制海底地圖等任務(wù)。

水母則是這款機(jī)器人最好的模仿對(duì)象，它們廣泛分布于世界的各大洋，是海洋中代謝速率最低的物種之一。同時(shí)，它們之間的外貌、大小差別很大，使得工程師可以設(shè)計(jì)出不同用途的水母機(jī)器人。

那么，這種機(jī)器人在水中是如何運(yùn)動(dòng)的呢？研究人員介紹說，其內(nèi)部有一個(gè)碗狀剛性支架。剛性支架上安裝了直流電動(dòng)機(jī)，可以控制剛性支架外部包裹的人造硅膠層進(jìn)行有規(guī)律擺動(dòng)，以此來產(chǎn)生動(dòng)力。“Cyro的運(yùn)動(dòng)方式與真正的水母已經(jīng)很相似了。”普利亞說。

此外，機(jī)器人內(nèi)部的直流電動(dòng)機(jī)以及信息處理系統(tǒng)由安裝在剛性支架上的鎳氫電池來驅(qū)動(dòng)。普利亞表示，目前，Cyro可以收集、分析、處理以及傳送所感應(yīng)到的數(shù)據(jù)信息，這對(duì)實(shí)現(xiàn)今后將其用于淺海海域情況監(jiān)測(cè)的目標(biāo)來說是一個(gè)巨大的進(jìn)步。

不過，按照設(shè)計(jì)要求，這種機(jī)器人必須能夠在數(shù)月或者更長(zhǎng)的時(shí)間里自動(dòng)運(yùn)行，工程師無法在此期間對(duì)它進(jìn)行修理或替換電池。所以，研究人員正在設(shè)法將鎳氫電池替換為氫燃料電池。

另據(jù)了解，2012年，該團(tuán)隊(duì)曾研發(fā)出這種機(jī)器人的原型機(jī)—— 一款只有手掌大小、代號(hào)為“RoboJelly”的水母機(jī)器人。“因?yàn)榇笮蜋C(jī)器人意味著更大的裝載量和更長(zhǎng)的航程。”該團(tuán)隊(duì)成員、博士生亞歷克斯·維蘭紐瓦表示，“此外，生物學(xué)和工程學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，大型機(jī)器人的能源利用率也更高，所以我們研制了尺寸更大的Cyro。”

不過，這兩款水母機(jī)器人目前只是用于研究和測(cè)試，數(shù)年內(nèi)還不能投入實(shí)際運(yùn)行。“我們當(dāng)前的目標(biāo)是，Cyro可以幫助我們理解與其大小相當(dāng)?shù)乃锏倪\(yùn)動(dòng)機(jī)制。”維蘭紐瓦說。

維蘭紐瓦表示，該校的科研團(tuán)隊(duì)還在研制另一款水母機(jī)器人。“我們將對(duì)新機(jī)器人繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，減少其能源消耗，完善其動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，同時(shí)，還將使其外形更像一只真正的水母。”