海洋的魚群中,一條仿生機(jī)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(xué)科研團(tuán)隊歷時3年,研制的新型柔性機(jī)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(jī)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(dāng)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(fēng)險。哈工程團(tuán)隊研制的這款深海機(jī)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(jī)器人?科研團(tuán)隊的巧思,是將常見的物理現(xiàn)象拓展到新的應(yīng)用場景。由于傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動在深海高壓、低溫環(huán)境下作業(yè)風(fēng)險和成本比較高,科研團(tuán)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(jìn)行驅(qū)動。
目前該團(tuán)隊已經(jīng)完成萬米海深水壓的實驗測試,后續(xù)將進(jìn)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(xué)·機(jī)器人》刊發(fā)了哈工程科研團(tuán)隊的研究成果。