海洋的魚群中,一條仿生機器魚悄悄潛入,它動作輕盈,身體擺動自如,魚兒們也放下了戒備,與它共舞。這就是由哈爾濱工程大學科研團隊歷時3年,研制的新型柔性機器人。這條“魚”身長約32cm,重量僅670g,它已經(jīng)多次“打卡”4000米深海。
機器人要想解鎖深海,首先要破解材料的物理極限。4000米深海的壓強,相當于一個成年人均勻承受著數(shù)百噸的重量,堪比幾十輛卡車壓在身上。普通的剛性驅(qū)動結(jié)構(gòu)在深海極端環(huán)境下,將面臨變形、潰裂等風險。哈工程團隊研制的這款深海機器人,驅(qū)動單元采用的是液態(tài)材料與柔性結(jié)構(gòu),以此來平衡深海的壓力。
液體材料如何驅(qū)動機器人?科研團隊的巧思,是將常見的物理現(xiàn)象拓展到新的應用場景。由于傳統(tǒng)的電機驅(qū)動在深海高壓、低溫環(huán)境下作業(yè)風險和成本比較高,科研團隊在裝有液體的塑料袋兩側(cè)安裝柔性電極,通過交替通電,從而實現(xiàn)用塑料的收縮形變來進行驅(qū)動。
目前該團隊已經(jīng)完成萬米海深水壓的實驗測試,后續(xù)將進行全海深實地試驗。北京時間8月14日,國際權(quán)威期刊《科學·機器人》刊發(fā)了哈工程科研團隊的研究成果。