新加坡水下机器人新突破：可以在海中游泳的“魔鬼鱼”

雷锋网按：自古以来，人类一直在致力于海底世界的探索。从神秘炫酷的军事潜水艇到集高科技于一身的水下机器人，海底工业革命一直在悄悄地进行着。目前，水下机器人广泛应用于军用、海洋石油、渔业、新能源产业、科研教学、船舶水下检修和河道疏浚等领域。

日前，mailonline发布消息，新加坡研究人员最新发布了一款形式魔鬼鱼的水下机器人，在诸多方面都有所突破：

• 机器人使用了一个平面黑色PVC身体，以及射线般的鳍和两个后方向舵

• 这种设计可以让它像天生的水一样在水中移动

• 这是第一个为每个鳍使用单个电机，与水自然交互

具体内容详情，雷锋网为您做如下编译：

新加坡的研究人员建造了一个水下机器人，长相和游泳方式都酷似魔鬼鱼，只靠一个发动机和弹性鳍片在水中推进，就像其生物学上的表亲一样（指魔鬼鱼本鱼）。

这不是同类型首次尝试——学者花费了好几年的时间试图模仿魔鬼鱼的胸鳍的翅膀般的运动——但新加坡国立大学的Chew Chee Meng说，这是第一次为每个背鳍使用一个发动机，并依赖水流和背鳍的相互作用。

魔鬼鱼是大自然中最有效率、最优雅的游泳者之一，长期以来他们以一种独特的推进方式迷住了科学家们，甚至在破涛汹涌的大海中，它们也能毫不费力地畅游，拍打着他们的胸鳍向后推水。

宾夕法尼亚州利哈伊大学（Lehigh University）机械工程与力学助理教授Keith Moored说，所谓的生物运动，已经研究了大约30年。但是，在了解生物机器人背鳍周围的液体流动以及弹性结构这方面，比如Chew的魔鬼鱼机器人——还有很多工作要做。

Chew的魔鬼鱼机器人有一个平的黑色PVC身体，带有像射线一样的背鳍和两个后舵，它们像就像真真的魔鬼鱼一样自然地在水中移动。

Chew表示，鱼鳍被动性的柔软度使其能够自然地与水相互作用，以每秒十分之七米的速度推进，大概是它身长的两倍。

Chew的团队用单一PVC片材建造背鳍，而不是试图通过一系列马达和关节来模拟其运动，他们发现这样一来机器人与环境能更自然、更有效地相互作用。新加坡国立大学副教授Chew说：“你不能反抗系统的流体动力学。

新加坡团队在两年之内尝试了40种不同的背鳍设计，然后决定使用柔性PVC片材。魔鬼鱼机器人可以游泳长达10个小时。来自大学工程系的Chew和他的团队计划在海水中测试机器人，并将更多的运动模式融入到其背鳍结构中。

他说，研究小组还在制作两倍于35厘米（14英寸）大小的机器人，他们相信这种机器人将有助于研究海洋生物多样性，收集水文数据和水下搜索工作。

美国国家机器人教育基金会执行董事托马斯·阿特伍德（Thomas Atwood）表示，MantaDroid将自然系统和机器人学应用于新的工具，这一设计是日益增长的仿生学领域的一部分。他说，这样的机器人除了军事侦察外，还可以帮助开展水下测绘和海底探测。

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