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“水母機(jī)器人”可以執(zhí)行監(jiān)測海洋環(huán)境，開展水生生物研究以及繪制海底地圖等任務(wù)。

　　近日，美國弗吉尼亞理工學(xué)院肖申克·普利亞團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款仿生水母機(jī)器人。這臺代號為“Cyro”的機(jī)器人全長約5.58英尺，凈重170磅，其具體仿制對象是霞水母（Cyanea），Cyro代號的由來是Cyanea和單詞robot（機(jī)器人）前兩個字母的組合。

　　普利亞說，之所以選擇水母作為仿生對象，是因?yàn)樵撗芯吭诿绹＼娝伦鲬?zhàn)中心和美國海軍研究辦公室的資助下，希望研制一款耗能低、在水下可以自動運(yùn)行的機(jī)器人，用以執(zhí)行監(jiān)測海洋環(huán)境，開展水生生物研究以及繪制海底地圖等任務(wù)。

　　水母則是這款機(jī)器人最好的模仿對象，它們廣泛分布于世界的各大洋，是海洋中代謝速率最低的物種之一。同時，它們之間的外貌、大小差別很大，使得工程師可以設(shè)計(jì)出不同用途的水母機(jī)器人。

　　那么，這種機(jī)器人在水中是如何運(yùn)動的呢？研究人員介紹說，其內(nèi)部有一個碗狀剛性支架。剛性支架上安裝了直流電動機(jī)，可以控制剛性支架外部包裹的人造硅膠層進(jìn)行有規(guī)律擺動，以此來產(chǎn)生動力。“Cyro的運(yùn)動方式與真正的水母已經(jīng)很相似了。”普利亞說。

　　此外，機(jī)器人內(nèi)部的直流電動機(jī)以及信息處理系統(tǒng)由安裝在剛性支架上的鎳氫電池來驅(qū)動。普利亞表示，目前，Cyro可以收集、分析、處理以及傳送所感應(yīng)到的數(shù)據(jù)信息，這對實(shí)現(xiàn)今后將其用于淺海海域情況監(jiān)測的目標(biāo)來說是一個巨大的進(jìn)步。

　　不過，按照設(shè)計(jì)要求，這種機(jī)器人必須能夠在數(shù)月或者更長的時間里自動運(yùn)行，工程師無法在此期間對它進(jìn)行修理或替換電池。所以，研究人員正在設(shè)法將鎳氫電池替換為氫燃料電池。

　　另據(jù)了解，2012年，該團(tuán)隊(duì)曾研發(fā)出這種機(jī)器人的原型機(jī)—— 一款只有手掌大小、代號為“RoboJelly”的水母機(jī)器人。“因?yàn)榇笮蜋C(jī)器人意味著更大的裝載量和更長的航程。”該團(tuán)隊(duì)成員、博士生亞歷克斯·維蘭紐瓦表示，“此外，生物學(xué)和工程學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，大型機(jī)器人的能源利用率也更高，所以我們研制了尺寸更大的Cyro。”

　　不過，這兩款水母機(jī)器人目前只是用于研究和測試，數(shù)年內(nèi)還不能投入實(shí)際運(yùn)行。“我們當(dāng)前的目標(biāo)是，Cyro可以幫助我們理解與其大小相當(dāng)?shù)乃锏倪\(yùn)動機(jī)制。”維蘭紐瓦說。

　　維蘭紐瓦表示，該校的科研團(tuán)隊(duì)還在研制另一款水母機(jī)器人。“我們將對新機(jī)器人繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，減少其能源消耗，完善其動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，同時，還將使其外形更像一只真正的水母。”