受剛孵化(huà)的(de)海龜寶寶啓發的(de)沙灘遊泳機器人(rén)

即将來(lái)到你附近的(de)海灘？可(kě)能不會，但也(yě)許去一個(gè)遙遠(yuǎn)的(de)星球        加州大(dà)學聖地亞哥(gē)雅各布工程學院

當海龜寶寶從埋在地下(xià)的(de)蛋中孵化(huà)出來(lái)時(shí)，它們會用(yòng)強有力的(de)鳍狀肢穿過沙子。受這(zhè)些幼崽的(de)啓發，一種新的(de)“沙灘遊泳”機器人(rén)有一天可(kě)以拯救生命，甚至探索其他(tā)星球。

該實驗裝置是由尼克·格拉維什(shén)教授研究小組的(de)博士生希瓦姆·喬普拉領導的(de)團隊在加州大(dà)學聖地亞哥(gē)分(fēn)校創建的(de)。

這(zhè)款無約束機器人(rén)的(de)流線型機身長(cháng)25.6厘米，寬5.1厘米（10乘2英寸），包含一個(gè)行星齒輪電機、一個(gè)電池和(hé)其他(tā)電子設備。它的(de)前部兩側各有兩個(gè)鉸接的(de)附肢，其作用(yòng)與海龜的(de)前鳍狀肢相同。


據說，該機器人(rén)目前的(de)速度與蠕蟲和(hé)蛤蜊等地下(xià)生物(wù)的(de)速度相當      加州大(dà)學聖地亞哥(gē)雅各布工程學院
 

爲了(le)在沙子中向前移動，機器人(rén)将這(zhè)些附肢向前拉，緊貼身體，然後将它們向後拉，延伸到兩側。這(zhè)種運動方式自然會導緻設備在向前移動時(shí)向上移動，這(zhè)将限制其用(yòng)途。

因此，它的(de)楔形頭部配備了(le)一組“水(shuǐ)翼”——兩側各一個(gè)。它們的(de)工作原理(lǐ)就像潛艇的(de)潛水(shuǐ)飛(fēi)機，向下(xià)推動機器人(rén)以抵消其向上的(de)軌迹。

最終的(de)結果是，機器人(rén)可(kě)以在127毫米（5英寸）深的(de)沙子中水(shuǐ)平移動，速度約爲每小時(shí)4米（13英尺）——計劃要求改進後一個(gè)數字。它可(kě)以通(tōng)過Wi-Fi遠(yuǎn)程控制，通(tōng)過相應地獨立改變附件的(de)推力向左或向右轉彎。雖然它的(de)地形圖目前處于一個(gè)固定的(de)角度，但在未來(lái)它們可(kě)以調節，讓機器人(rén)根據需要上下(xià)移動。


仔細觀察機器人(rén)的(de)地形                                                             加州大(dà)學聖地亞哥(gē)雅各布工程學院
 

該設備能夠檢測并避開周圍沙子中的(de)硬障礙物(wù)。它通(tōng)過感應附件“大(dà)力劃水(shuǐ)”時(shí)沙子流動阻力的(de)增加來(lái)實現這(zhè)一點。然而，目前，這(zhè)項技術隻适用(yòng)于檢測機器人(rén)側面和(hé)上方的(de)物(wù)品，而不适用(yòng)于下(xià)方或正前方的(de)物(wù)品。

該機器人(rén)已經在實驗室的(de)一個(gè)裝滿沙子的(de)水(shuǐ)箱中以及加利福尼亞州拉霍亞海岸海灘的(de)沙子中進行了(le)測試。人(rén)們希望機器人(rén)的(de)後續有一天能被用(yòng)于糧倉檢查、土壤污染物(wù)檢測、搜救任務或地外探測等應用(yòng)。

一篇關于這(zhè)項研究的(de)論文最近發表在《高(gāo)級智能系統》雜(zá)志上。在下(xià)面的(de)視頻(pín)中，可(kě)以看到機器人(rén)在沙灘上遊泳的(de)動作。
 

資料來(lái)源：加州大(dà)學聖地亞哥(gē)分(fēn)校