新的机器人水母可能是监测和照顾世界海洋脆弱部分而不损害它们的关键 。
这些机器人是由来自佛罗里达大西洋大学(FAU)和美国海军研究办公室的美国科学家团队开发的 。它们被设计成能够自由游泳，从一边转向另一边，并通过狭窄的开口游泳 。
研究人员今天在《生物呼吸与仿生学》杂志上发表了他们的研究成果 。
来自FAU的作者ErikEngeberg博士说：“研究和监测脆弱的环境，如珊瑚礁，一直是海洋研究人员面临的挑战 。软机器人有很大的潜力来帮助这一点 。
近年来，以鱼类和其他海洋动物为基础的仿生软机器人在研究界获得了广泛的应用 。水母是优秀的候选，因为它们是非常有效的游泳者 。
他们的推进性能是由于他们的身体的形状，这可以产生漩涡，喷气推进，划船和吸力为基础的运动 。
为了利用这种性能，研究人员在其生命周期的幼虫阶段使用了月球水母(AureliaAurita)的形状 。虽然以前的机器人水母设计使用各种不同的推进机构，但该团队为他们的新水母设计使用液压网络进行推进 。
恩格伯格博士说：“机器人的一个主要应用是探索和监测脆弱的生态系统，因此我们选择了软液压网络执行器，以防止意外损坏 。此外，活水母具有中性浮力 。为了模拟这种情况，我们在游泳时用水来充气液压网络执行器 。
为了让海蜇转向，研究小组使用了两个叶轮泵来充气八个触须 。叶轮泵的设计产生了水流的开路，其中来自环境的水被泵入软执行机构以产生游泳行程 。当泵没有动力时，触须执行器硅橡胶材料的弹性限制了执行器在松弛阶段将水推回到环境中 。
这种弹性就像活水母在钟缩后表现出的被动弹性 。该设计还消除了对阀门的需求，减少了控制复杂性、空间要求和成本 。
该团队三维打印了五种不同的机器人水母，使用硅橡胶作为执行器 。每个水母都有不同的橡胶硬度来测试它对推进效率的影响 。
他们还测试了机器人通过窄开口挤压的能力，使用切割在有机玻璃板上的圆形孔 。
恩格伯格博士说：“我们发现机器人能够通过比机器人标称直径更窄的开口游泳 。在未来，我们计划将声纳等环境传感器与导航算法一起纳入机器人的控制算法 。这将使它能够找到缺口，并确定它是否能游过它们 。
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