信用：奧利維拉桑托斯等人

為了更好地了解地球上的海洋、其過程和居住在其中的生物體，科學(xué)家必須能夠探索它們并在水下收集數(shù)據(jù)。因此，近年來，機(jī)器人學(xué)家一直在努力開發(fā)越來越先進(jìn)的系統(tǒng)，以幫助探索和監(jiān)測水下環(huán)境。

布朗大學(xué)和墨西哥國立自治大學(xué)的研究人員最近創(chuàng)造了RoboKrill，一種新的機(jī)器人，其靈感來自于一種類似蝦的甲殼類動物，稱為磷蝦（Euphausia superba）。在一篇預(yù)先發(fā)表在arXiv上的論文中介紹的這個(gè)機(jī)器人，人為地復(fù)制了磷蝦的游泳運(yùn)動學(xué)，以便在水下環(huán)境中無縫移動。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一Monica M. Wilhelmus告訴TechXplore："在這個(gè)項(xiàng)目之前，我正在進(jìn)行不同的研究，旨在了解浮游生物聚集在海洋中的作用，為此，我進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，利用光信號控制生物體的行為。在那之后，我認(rèn)為一個(gè)好主意是，不從外部控制生物體的行為，而是使用一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，它具有與游泳的活體生物相同的特征，即動態(tài)特征。"

最初，Wilhelmus只計(jì)劃簡單地探索開發(fā)一個(gè)復(fù)制磷蝦游泳運(yùn)動學(xué)的機(jī)器人系統(tǒng)的可能性。然而，她很快意識到她的項(xiàng)目有很大的潛力，因?yàn)樗鉀Q了文獻(xiàn)中的一個(gè)現(xiàn)有空白。

Wilhelmus解釋說："目前，要么是工程上的游泳者游得非常慢，要么是非常快，但在這兩者之間沒有任何東西，我因此意識到開發(fā)這樣一個(gè)'中間'系統(tǒng)可能帶來的巨大機(jī)會，特別是對于完成大系統(tǒng)難以解決的任務(wù)。我們創(chuàng)造的產(chǎn)品是達(dá)到這一目的的基線。"

在開發(fā)他們的機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)，Wilhelmus和她的同事在實(shí)驗(yàn)室里獨(dú)立測試了不同的參數(shù)。隨后，他們優(yōu)化了這些參數(shù)，以達(dá)到他們所期望的速度和運(yùn)動學(xué)。

在未來，RoboKrill可以被生物學(xué)家和環(huán)境科學(xué)家用來遠(yuǎn)程探索海洋環(huán)境和收集水下的寶貴數(shù)據(jù)。同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)改進(jìn)該機(jī)器人，同時(shí)還將評估其在現(xiàn)實(shí)世界中的性能。

Wilhelmus說："我們現(xiàn)在將研究半運(yùn)動形態(tài)特征的影響和產(chǎn)生推力的動態(tài)相互作用，并優(yōu)化重要參數(shù)，以開發(fā)一個(gè)簡化的系統(tǒng)，然后我們可以將其小型化或縮小規(guī)模，我們的最終目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)小型系統(tǒng)，然后我們可以用它來感知或干預(yù)不同的緊湊環(huán)境。"

最終，Wilhelmus和她的同事希望開發(fā)出一個(gè)人工游泳器群，可以部署在真實(shí)的海洋環(huán)境中，以收集特定的研究數(shù)據(jù)。在這些游泳者被部署到真實(shí)環(huán)境中后，該團(tuán)隊(duì)還將能夠進(jìn)一步測試不同的參數(shù)，并改進(jìn)其設(shè)計(jì)，將其尺寸縮小到厘米級以內(nèi)，并進(jìn)一步提高其游泳能力。