魷魚機器人靠噴水前進,北航與瑞士聯邦理工研
發表時間:2019-07-02 15:24:30 作者:雕刻機

導語:越來越多的研究人員開始模仿生物特性設計機器人,最近國內外兩所大學研究人員發表在icra的兩篇仿生機器人論文引起了外媒的注意, ieee spectrum對這兩種機器人做出了詳細介紹。

北京pk10开奖记录智東西7月1日消息,據ieee spectrum報道,近日,在機器人技術領域最有影響力的icra國際會議上,兩篇仿生機器人論文引起了廣泛關注。論文中提到的魷魚機器人和扇貝機器人分別使用噴氣和噴水的方式獲得動力,徹底擺脫了電力,用更環保的方式為機器人提供動能。

據了解,這兩篇論文《具有柔軟變形鰭和臂的魷魚狀水上飛行器的設計和實驗》和《機器扇貝: 靈感來自雙殼類的游泳機器人》分別來自北京航空航天大學和瑞士聯邦理工學院。兩所大學的研究人員在今年5月的在蒙特利爾舉行的icra 2019上分別展示了他們研發的新型仿生機器人。

北京pk10开奖记录接下來我們可以根據ieee spectrum對這兩款仿生機器人的詳細介紹,一起了解機器人技術如何與生物特性相結合,研發出使用環保動力的仿生機器人。

一、魷魚機器人使用噴氣動力前進

大多數水下機器人獲得動力的方式分為兩種,一種是螺旋槳,一種是鰭。北京航空航天大學的陶剛、楊興邦、蘇浩紅、江步輝、陳靈坤、王天苗和梁建紅受到魷魚的啟發,研發出了一個噴氣動力的魷魚機器人。

真正的魷魚通過噴水的方法,利用水射流推動自己前進,這種方式不僅速度極快,而且動力足以使一些魷魚能夠跳出水面,甚至還能通過在空中的持續噴射實現短時間的受控飛行,魷魚在空中的“游動”速度是在水中速度的兩倍,每秒游動距離可達其身長的50倍。

北京pk10开奖记录北京航空航天大學研究團隊研發的魷魚機器人主要通過壓縮空提供動力,把壓縮空氣儲存在“鼻子”的圓柱形容器里,魷魚觸須由氣動執行器控制。當機器人想要在水中移動時,氣動執行器會打開一個值,釋放出適量的壓縮空氣,這些空氣會產生足夠的推力,把魷魚機器人射出水面。

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北京pk10开奖记录魷魚機器人可以通過噴氣動力跳躍10米到20米的距離,但目前它只能發射一次噴氣。研究人員正在計劃用密度稍大的氣體代替壓縮空氣,比如液態二氧化碳,這樣可以延長噴氣時間,實現多次跳躍。

北京pk10开奖记录二、扇貝機器人使用水流動力前進

瑞士聯邦理工學院的jamie paik領導機器人實驗室研發了一個名為roboscallop的扇貝機器人。這款機器人的兩個外殼被柔韌的彈性膜包裹,通過一個鉸鏈連接成整體。

北京pk10开奖记录真正的扇貝通過打開和關閉外殼時,從它們身體背部噴出的水柱推動自己前進。

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扇貝機器人循環的打開和關閉外殼產生水流推進游動,當機器人的外殼打開時,水流通過鉸鏈后部的開口進入內部,當外殼關閉時,水被擠出,推動機器人前進。

jamie paik介紹,扇貝機器人將水吸入后會立即噴出,能夠防止污染。扇貝機器人重量僅有65克,外殼的開關頻率剛剛超過2.5hz,移動速度為16厘米每秒。

真正的扇貝可以通過兩邊噴水量的不同掌握方向,但扇貝機器人還不能改變方向。jamie paik表示roboscallop將很快能夠實現改變方向的功能,他還說道“機器扇貝本身甚至可以兼做一個夾鉗,據我所知,這不是真正的扇貝所能做到的。”

北京pk10开奖记录瑞士聯邦理工學院機器人實驗室的jamie paik表示,roboscallop機器人有很高的安全性,即使在運行過程中有人觸碰也不會發生危險。

結語:仿生機器人發展前景廣闊

北京pk10开奖记录ieee spectrum介紹的這兩種仿生機器人分別由北京航空航天大學和瑞士聯邦理工學院的研究團隊研發。向我們展示機器人技術發展的同時,也證明了仿生機器人的研究已經成為了國際關注的領域。

兩所大學的研究人員通過觀察魷魚和扇貝的游動方式,研發出了使用環保動力的新型仿生機器人,在機器人動力系統的研究方面取得了很大進展,提供了除電力外的新型供能方式。仿生機器人模仿生物特性,掌握新技能,在機器人領域進行新嘗試,未來或許還有更廣闊的發展前景。

原文來自:ieee spectrum