2007年7月31日
灵感来自于有效的蓝鳃太阳鱼的游泳运动,麻省理工学院的研究人员正在构建一个机械鳍有一天推动机器人潜艇。
潜艇螺旋桨或智能水下机器人(auv,目前执行多种功能,从地图测量沉船的海底。但麻省理工学院的团队希望能创建一个更容易操作,propeller-less水下机器人更适合大规模矿山和检查港口和等军事任务,他们希望模仿蓝鳃太阳鱼的作用。
“如果我们可以生产水下机器人可以盘旋转和储存能量做鱼做的所有事情,他们会比我们现在的遥控潜水器,”James Tangorra说麻省理工学院博士后项目的工作。
研究人员选择复制蓝鳃太阳鱼因其独特的游泳运动,导致一个恒定的向前推力没有向后拖。相比之下,一个人执行蛙泳不可避免地经历拖在复苏阶段的中风。
Tangorra Bio-Instrumentation系统和其他实验室,由伊恩·亨特机械工程系的教授,有蓝鳃太阳鱼的鳍运动分解为19组件和分析哪些是关键实现鱼的强大推力。
“我们不想复制究竟是什么性质,“Tangorra说,他很快就会加入德雷塞尔大学的教员。“我们想弄清楚为推进和复制这些部分是重要的。”
到目前为止,这个团队已经建立了几个原型,成功地模拟了翻车鱼鳍。他们报道的成功测试最近的鳍,是由一个尖端的导电聚合物,在6月出版的《生物灵感和仿生学》杂志上。
最新的鳍是由薄,灵活的导电材料。鳍能够复制两个动作,研究人员确定为关键的推进翻车鱼鳍:远期扫鳍和同时拔火罐的上下边缘的鳍。
当电流运行在鳍的底部,它一扫,就像一个太阳鳍。通过改变电流的方向,研究人员可以使鳍向前卷曲的上下边缘,但这是一个挑战鳍扫描和旋度在同一时间。战略将聚酯薄膜沿鳍条限制他们的运动所需的方向被证明是成功的,但是团队继续寻求替代方案。
他们的第一代鳍成功地复制了全面和拔火罐翻车鱼鳍的运动,但汽车控制鳍噪音太大,用于一个水下机器人。研究者的新方法,使用新的导电聚合物,可以消除对电动汽车的需求。材料可以从一个解决方案组装的化学物质,给设计师更多的控制它的分子结构。
“这给了我们可能建造机器或机器人的方式接近大自然创造的东西,如何“Tangorra说。
在未来的研究中,该小组计划看看太阳运动的其他方面,包括不同的鳍之间的相互作用和鳍和鱼的身体之间。帮助工程师找出如何最好地适应大自然的原则来设计机器人车辆,Tangorra说。
“适合水下机器人,你不能只看这些推进器的替代品,”他说。