受动物启发的12种水下无人机

这篇文章来源于DevicePlus.com英语网站的翻译稿。

underwater robot for scientific research

水下无人机并不是什么新鲜事物。实际上,该产业中最早的型号之一,MIT的Robotuna,其历史可以追溯到1995年,当时还在使用拨号调制解调器。

时至今日,我们已经走了很长一段路程,如今的水下机器人已被用于科学研究、军事目的、商业用途和个人用途。它们采集水样,前往人类不能到达的深处,扫描船只的船体来寻找违禁品。甚至有配备激光设备的水下机器人来保护鲑鱼养殖场。在有关水下的趣闻中,有许多水下研究中鲸鱼乱入镜头的故事。

伍兹霍尔海洋研究所解释说,水下机器人的工程挑战包括深海压力、海水腐蚀、浮力需求、水下通信困难以及电力供应需求。意料之中的挑战很多,但是大白鲨试图吞掉研究机器人这样的情况是意料之外的。

REMUS SharkCam: 捕猎者和被捕者 来自 伍兹霍尔海洋研究所Vimeo 网站

 

以下十二种水下机器人的设计制造从自然中汲取灵感。“如今构建的生物机器人远不是动物的机械化复制品,而是正在把目标升级为吸取生物性特征的精华。”PCMag如此评论。

让我们来看看正在研究的一些最具创新性和趣味性的水下无人机技术。
生物灵感:仿生水下无人机建模

鲨鱼

海军有一种隐形机器人,叫做GhostSwimmer。它大约五英尺长,可以在10英寸至300英尺的水深中游行。

蓝鳍金枪鱼

BioSwimmer项目作为国土安全部门资助的一部分,重点在于确保边境安全。金枪鱼的运动天赋是这款水下无人机机动性的灵感来源,所以它可以在有限的空间内扭转和转向。

蝠鲼

在探索水下软机器人结构的过程中,蝠鲼成为了包括MantaDroid在内多种水下机器人的灵感来源。

水母

这些基于凝胶的机器人可以捕捉和释放一只活鱼。这些水凝胶机器人使用的材料使它们几乎无法被检测到。它们几乎是透明的,并且具有和水相同的声学特性,从而可以避免被声波探测到。

乌贼

作为乌贼的升级版,Sepios具有“四个独立可控的鳍片,使其可绕任何轴进行旋转,向任何方向进行移动”。

䲟鱼

这款无人机模仿䲟鱼制成,可以作为水下搭便车者,能附着在各种物体上并紧紧抓住,需要高达436牛顿的力才能将它卸下。

剃刀蛤

虽然剃刀蛤看起来不像是一个机器人的灵感来源,但RoboClam可以迅速钻入海底土壤。MIT的研究员说,可能的应用包括埋锚和摧毁水下地雷。

章鱼

章鱼机器人的设计者试图使用人造肌肉来复刻章鱼的灵活性和柔韧性。

水蛇

这款水下Snakebot能够在狭窄的空间中蠕动,灵感来自于蛇或鳗鱼。使用模块化结构,用户可以连接工具或相机,减少引擎或者接头部分。

斑马鱼

这种水下无人机被昵称为间谍机器人,因为它可以被一群鱼所接纳,从而了解它们如何交流,然后影响它们的移动方向。

蜜蜂(空中—水中)

虽然RoboBee在最开始并没有仿照一种水下动物设计,但它被修改成了可以在水下游泳,并配备了微型可燃火箭,可以冲破水的表面张力然后飞向空中。

水肺潜水员

OceanOne是一款水下人形机器人,灵感来源于一个水肺潜水员,可以到达300英尺的水深处,远远超过了人类130英尺的极限。

超越火星:机器人能否使海洋成为“新大陆”?

仅有5%的洋底被绘制了出来,地球科学家经常反映:“我们对太阳系中其他行星的了解比对我们自己的还要多。” 确实,我们对洋底了解甚少,核潜艇正在探索的水下山区距离海面也仅有525英尺而已。

Underwater drones explore the ocean

正如网络漫画 xkcd 向我们展示的那样,海洋是非常非常深的。蓝鲸和核潜艇的最大深度在1000米以内,而太平洋的马里亚纳海沟则深达10994米。

开发出可以探索海洋并执行人类原本无法完成的任务的水下机器人具有重大价值意义。这些可以游泳的机器人可以让我们进入以前无法企及的深度,让水下领域不再是谜团。

DevicePlus 编辑团队
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