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3D打印的水母机器人用于监控脆弱的珊瑚礁
2018-10-03浏览量:116评论数:
来自佛罗里达大西洋大学(FAU)和美国海军研究办公室的科学家团队建造了3D打印机器人水母,有朝一日它可用于跟踪和监测世界海洋中濒临灭绝的珊瑚礁。



所谓的“水母机器人”以现实生活中的月亮水母为模型,可以通过比身体更窄的开口游泳而不会有碰撞和损坏的风险。

来自佛罗里达大西洋大学的埃里克·恩格伯格博士说:“研究和监测脆弱的环境,如珊瑚礁,对海洋研究人员来说一直是个挑战。”

“软机器人有很大的潜力来帮助解决这个问题。”

“基于鱼类和其他海洋动物的软机器人在过去几年中在研究界得到了普及。水母是非常优秀的候选者,因为它们是非常有效的游泳运动员。”

“它们的推进性能是由于它们的身体形状,它可以产生涡旋,喷射推进,划船和基于吸力的运动的组合。”



“水母机器人”可以通过狭窄的开口挤压(基于幼体月亮水母(c)的软机器人可以充当“海洋的守护者”科学家们说。

机器人由液压触手驱动,使用由两个叶轮泵驱动的系统。叶轮泵使用离心力将流体向外加速。

机器人水母由八个由硅制成的液压触手提供动力。来自周围环境的水用于给果冻机的硅橡胶触手充气,以产生游泳行程。当泵停用时,触手的自然柔韧性将水推回。这导致附肢的轻微上升和下降,并且随后产生游泳运动。

与使用各种推进机制的其他配置不同,FAU的设计消除了对阀门的需求,降低了控制复杂性,空间要求和成本。

该团队3D打印了五个机器人水母,使用硅橡胶作为执行器。每只水母都有不同程度的致动器硅硬度来测试对推进效率的影响。他们还测试了机器人使用有机玻璃板上切割的圆形孔挤压狭窄开口的能力。



“我们发现机器人能够通过比机器人公称直径更窄的开口游泳,”恩格伯格说。

“未来,我们计划将声纳等环境传感器纳入机器人的控制算法,以及导航算法,”他补充说。 “这将使它能够找到差距并确定它是否可以游过它们。”

他们的研究结果发表在Bioinspiration和Biomimetics期刊上。

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