研究人员建造一个在Mariana Strien的游泳机器人

2021-03-04 07:57:48

远程操作的车辆改变了我们如何探索和利用海洋。他们可以比人类占用的车辆更长时间运行,进入风险指示人们避免的地区,并且达到很少的工艺可以服用人类的深度。但即便如此,大量的硬件通过一个围栏占据了' s能够从深层压力保护电池和电子产品等电池和电子产品。

但这可能不是完全必要的,基于今天的报告'性质。在其中,中国研究人员的团队描述了适应硬件,以便它可以在深海中操作一个软体机器人。然后,研究人员将机器人乘坐10公里的马里亚纳沟渠,并显示它的工作。

提及机器人,对于许多人来说,所知的第一件事是金属和布线的集合,使得来自波士顿机器人的跳舞的地图集。但在过去十年中,大量的研究人员已经证明,所有刚性硬件都是严格必要的。柔软的机器人也可以工作,并且可以通过紧张的空间或将生物细胞挤入其结构中进行有趣的事情。

生物学和机器人之间的线路也可以以其他方式产生模糊,这些机器人的形状和行为通常通过生物学直接启发。

这似乎是在自然界中发生的事情发生的事情。研究人员表示,他们已经被蜗牛鱼的种类灵感来自于距离表面超过8公里的蜗牛鱼类。蜗牛似乎对那里发现的破碎压力有一个不寻常的改编:他们的头骨不完全关闭。用较少的刚性材料压碎,鱼似乎能够更好地适应深度的条件。

柔软的机器人似乎可以精确地实现这种灵活性。但是机器人需要像电源,执行器,控制电子设备等实体硬件等物品。虽然一些软体版本保持了所有刚性材料,但只需将电力和控制信号发送到机器人,研究人员正在尝试创建一个自包含的东西 - 更靠近远程操作的车辆。这需要重新思考软体机器人的硬件部分被放在一起。

显然,锂电池没有压力没有特殊问题。但是,它不是真实的电子产品。我们通常一般地将所有所需的处理器,电源转换器,控制硬件等置于单个电路板上。在压力下测试这些板中的一个显示硬件故障是常见的,并且这些故障往往发生在板上部件之间的连接处。

因此,研究人员尽可能多地将主板分开。它们在单独的板上放置不同的组件,将它们放在机器人和#39; s体中的不同位置,并用柔性电线连接它们。而且,对于可以在单独的板上放置的组件,研究人员设计了更大的电路板,以允许组件在它们之间具有更多空间。总的来说,这将电路板上的应力缩小了六倍。

需要一些修改的另一件事是执行器,它充当软机器人的肌肉,导致它抛翅。如在许多其他软机器人中,它们用柔性聚合物制成,该聚合物响应于施加的电流而扩展和收缩。用于此的典型材料将对其长度的近20%的收缩响应电流。不幸的是,在深海的典型典型的高压和低温下放置相同的材料,并且该数字降至3%以下,这是实际驱动机器人且鳍的速度不足。

研究人员发现了一种相关的材料,该材料不会正常运行(其应变响应仅为13%)。但这种反应不会在寒冷,高压环境下差不多大,以7%稳定。虽然不是很好,它仍然足以推动机器人' s鳍。

总的来说,该设计具有机器人体内的所有电子产品,其在其后面延伸的尾巴' s大约只要身体。每侧有两个大翅片,可以弯曲上下;连接到翅片的薄,柔性膜有助于它提供推进。总的来说,机器人长度约为22厘米,距翅片尖端28厘米侧。 "肌肉"将鱼放在身体和鳍之间的连接处;它的收缩将导致翅片相对于身体向下拉动。

您可以在下面的视频中观看它。虽然它并不完全飙升水,但它明显远离释放的地方。

该测试在湖中完成约70米;大多数初始测试在大学那里或在高压罐中完成。但是一旦它通过那些,机器人就被送到了南海3公里,允许在那里展示其游泳能力。然后,在最终的压力测试中,机器人将雪橇的设备骑到马里亚纳沟的底部,距离海洋&#39的10公里。虽然研究人员没有风险释放自由游泳,但他们确实证明了执行器按预期工作,并且如果它被释放,那种鳍状况们将提供推进的方式。

这无处可靠近替换我们目前漫游海洋的一些固体,耐压硬件。对于一个,机器人'船上电池也不会支持一小时的操作。而且,到目前为止,至少,控制电路并被要求做任何比使其在圈子中游泳更复杂的事情(这可以通过比另一个人更频繁地拍打其中一个翅片来完成)。最后,研究人员哈登' t放入控制机器人深度的能力。

仍然,它有效,它和#39;柔软的身体没有柔软的身体没有意味着这些机器人必须限于中等环境。