我國(guó)研發(fā)1.5Kg小型機(jī)器人 可在萬(wàn)米深海游泳

被譽(yù)為地球最深處的馬里亞納海溝萬(wàn)米深淵，環(huán)境極端，此前能到達(dá)這里的多為數(shù)噸重的剛性體大型潛航器。

如今，一臺(tái)身長(zhǎng)不到50厘米、體重僅1.5千克的小型深?？勺冃螜C(jī)器人“小精靈”打破了這一“禁區(qū)”，為深海探索帶來(lái)新可能，相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)-機(jī)器人》。

該機(jī)器人由北航等單位歷時(shí)6年研發(fā)。團(tuán)隊(duì)從蝙蝠魚運(yùn)動(dòng)模式獲取靈感，設(shè)計(jì)出能夠游動(dòng)、滑翔、爬行的多模態(tài)機(jī)器人。

它能利用手性雙穩(wěn)態(tài)超材料結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)0.75s內(nèi)的游動(dòng)-走動(dòng)快速轉(zhuǎn)換，適應(yīng)不同的海底地形和任務(wù)需求。

深海高壓對(duì)小機(jī)器人影響巨大，柔性驅(qū)動(dòng)器材料模量增加會(huì)削弱運(yùn)行性能。

為此，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)全新驅(qū)動(dòng)裝置，利用雙穩(wěn)態(tài)手性超材料結(jié)構(gòu)切換時(shí)的突跳實(shí)現(xiàn)高效驅(qū)動(dòng)，將深海高壓負(fù)面影響轉(zhuǎn)化為助力。

針對(duì)深海低溫環(huán)境，團(tuán)隊(duì)利用形狀記憶合金進(jìn)行拮抗驅(qū)動(dòng)，通過周期性電流加熱使其交替收縮，驅(qū)動(dòng)手性超材料單元切換，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器快速循環(huán)擺動(dòng)。

未來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)將提升深海小型機(jī)器人的續(xù)航能力和運(yùn)動(dòng)效率，實(shí)現(xiàn)更大范圍的深海探測(cè)和監(jiān)測(cè)，助力海洋資源開發(fā)、考古發(fā)掘、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。