机器人模仿游泳的鱼

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密歇根州立大学的一名工程师和一名生态学家正在开发能像鱼一样游动的机器人,以探测水下环境。

密歇根州立大学(MSU)的一名工程师和一名生态学家正在开发能像鱼一样游动的机器人,以探测水下环境。

机器鱼可以为研究人员提供更精确的水生环境数据,加深我们对关键水供应和栖息地的了解。

“有了这些巡逻鱼,我们将能够以前所未有的空间和时间分辨率获取信息。当气候变化和其他外部力量破坏淡水生态系统时,这些数据对于研究人员更全面地了解水下发生的情况至关重要。它将把环境监测提升到一个全新的水平,”密歇根州立大学卡拉马祖县海鸥湖凯洛格生物站的动物学助理教授埃琳娜·利奇曼解释说。

机器鱼将携带传感器,记录温度、溶解氧、污染物和有害藻类等信息。密歇根州立大学电子与计算机工程助理教授谭晓波(音译)也在开发电子设备,以便这些设备能够在水环境中导航和通信。

谭教授说:“我们正在设计便宜的鱼,这样它们就可以用于各种应用,如湖泊水质采样、水场监测和水库保护。”

为了模仿鱼的游动和动作,Tan用电活性聚合物为机器鱼制造了“鳍”,这种聚合物可以利用电改变形状。与真正的肌肉组织类似,当施加电压时,离子运动会扭曲和弯曲聚合物。

这些机器人在按设定的时间间隔浮出水面后,将与一个对接站进行无线通信,并可以与其他机器鱼连接,进行协调操作。全球定位系统技术和惯性测量单元将实现精确导航。

现在,在谭的实验室水箱里游泳的一个9英寸的原型是以黄鲈鱼为模型的。该装置不够坚固,无法抵抗湍急的水流,因此目前必须被限制在相对平静的水域。未来的版本将纳入能力改变浮力,以协助运动和机动性。