被譽為地球最深處的國研馬里亞納海溝萬米深淵,環(huán)境極端,小型機此前能到達(dá)這里的器人多為數(shù)噸重的剛性體大型潛航器。
如今,可萬一臺身長不到50厘米、米深體重僅1.5千克的海游小型深??勺冃螜C器人“小精靈”打破了這一“禁區(qū)”,為深海探索帶來新可能,國研相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)-機器人》。小型機
該機器人由北航等單位歷時6年研發(fā)。器人團隊從蝙蝠魚運動模式獲取靈感,可萬設(shè)計出能夠游動、米深滑翔、海游爬行的國研多模態(tài)機器人。
它能利用手性雙穩(wěn)態(tài)超材料結(jié)構(gòu)實現(xiàn)0.75s內(nèi)的小型機游動-走動快速轉(zhuǎn)換,適應(yīng)不同的器人海底地形和任務(wù)需求。
深海高壓對小機器人影響巨大,柔性驅(qū)動器材料模量增加會削弱運行性能。
為此,團隊設(shè)計全新驅(qū)動裝置,利用雙穩(wěn)態(tài)手性超材料結(jié)構(gòu)切換時的突跳實現(xiàn)高效驅(qū)動,將深海高壓負(fù)面影響轉(zhuǎn)化為助力。
針對深海低溫環(huán)境,團隊利用形狀記憶合金進行拮抗驅(qū)動,通過周期性電流加熱使其交替收縮,驅(qū)動手性超材料單元切換,實現(xiàn)驅(qū)動器快速循環(huán)擺動。
未來,研究團隊將提升深海小型機器人的續(xù)航能力和運動效率,實現(xiàn)更大范圍的深海探測和監(jiān)測,助力海洋資源開發(fā)、考古發(fā)掘、環(huán)境監(jiān)測等。