科學家模仿磷蝦開發成群的(de)水(shuǐ)生機器人(rén)

Pleobot在實際磷蝦的(de)下(xià)面複制了(le)pleopods（如圖）                                                            Depositphotos

雖然我們大(dà)多(duō)數人(rén)可(kě)能隻是認爲磷蝦是長(cháng)須鲸的(de)食物(wù)，但這(zhè)種微小的(de)甲殼類動物(wù)也(yě)是非常熟練的(de)遊泳者……以至于科學家們現在已經開發了(le)一個(gè)受磷蝦啓發的(de)機器人(rén)平台，希望有一天能創造出成群的(de)海洋探索遊泳機器人(rén)。

磷蝦長(cháng)約2英寸（51毫米），通(tōng)過異時(shí)遊泳在水(shuǐ)中移動。

蝦和(hé)小龍蝦等節肢動物(wù)也(yě)采用(yòng)這(zhè)種運動方式，這(zhè)種運動方式包括通(tōng)過動物(wù)下(xià)側的(de)一排排“遊泳腿”（又名腹足類動物(wù)或swim meret）發送連續的(de)運動波。它工作得(de)很好，因爲磷蝦能夠快(kuài)速加速和(hé)停止，并執行急劇，快(kuài)速轉彎。

爲了(le)更好地了(le)解異時(shí)遊泳的(de)力學原理(lǐ)，來(lái)自羅德島布朗大(dà)學的(de)研究人(rén)員(yuán)與墨西哥(gē)國立自治大(dà)學的(de)同事合作，創造了(le)受鲨魚啓發的(de)Pleobot機器人(rén)平台。


Pleobot比單個(gè)磷蝦大(dà)10倍                                                                          威廉莫斯實驗室
 

這(zhè)個(gè)關節式裝置的(de)大(dà)小是真正的(de)磷蝦的(de)10倍，它包含了(le)一個(gè)由兩個(gè)3D打印的(de)節段組成的(de)人(rén)工腹足。當頂端部分(fēn)由動力傳動系統向前和(hé)向後移動時(shí)，較低的(de)部分(fēn)被動地在水(shuǐ)中來(lái)回搖擺，模拟真正的(de)腹足類動物(wù)順序打開和(hé)關閉的(de)方式。

“用(yòng)生物(wù)體做(zuò)實驗是具有挑戰性和(hé)不可(kě)預測的(de)，”布朗工程博士生薩拉·奧利維拉·桑托斯說，她是這(zhè)項研究的(de)主要作者。“Pleobot使我們能夠以無與倫比的(de)分(fēn)辨率和(hé)控制力來(lái)研究類似于kril的(de)遊泳的(de)各個(gè)方面，這(zhè)有助于它在水(shuǐ)下(xià)操縱方面的(de)出色表現。”

盡管在制造出完整的(de)磷蝦機器人(rén)之前還(hái)需要進行更多(duō)的(de)研究，但Pleobot已經幫助科學家們弄清楚了(le)磷蝦在向前遊動時(shí)是如何産生升力的(de)。該平台揭示了(le)當附肢通(tōng)過其動力沖程移動時(shí)，腹足後部的(de)低壓區(qū)域增強升力的(de)方式。

該項目負責人(rén)莫妮卡·馬丁内斯·威廉斯教授說：“這(zhè)項研究是我們開發下(xià)一代水(shuǐ)下(xià)自主感知器的(de)長(cháng)期研究目标的(de)起點。”“能夠理(lǐ)解附屬物(wù)層面的(de)流體-結構相互作用(yòng)，将使我們能夠對(duì)未來(lái)的(de)設計做(zuò)出明(míng)智的(de)決定。”

有關這(zhè)項研究的(de)論文最近發表在《科學報告》雜(zá)志上。Pleobot可(kě)以看到在行動，在下(xià)面的(de)視頻(pín)。