仿生科学解析成功金枪鱼,机器人Tunabot有望超越鱼类
弗吉尼亚大学工程学院的机械工程师与哈佛大学的生物学家领导了一项合作,他们创造了第一种被证明能模仿活黄鳍金枪鱼的速度和运动的机器鱼。
这个项目的目的是更好地理解鱼类推进的物理学,这项研究最终可能为下一代水下机器人的发展提供信息,这种机器人由比螺旋桨更好的类鱼系统驱动。
水下机器人在国防、海洋资源勘探、基础设施检测和娱乐等领域也有着广泛的应用。然而,在以生物为动力的推进系统能够在有人和无人驾驶车辆上用于公共和商业用途之前,研究人员必须,也只能够先可靠地了解鱼类和其他生物是如何在水中移动的。
Tunabot项目是Bart Smith在海军研究办公室提出的第二个具有高度竞争力的多学科大学研究计划的成果。tunabot的测试在uva工程公司的机械和航空航天工程大楼的一个大型实验室进行,在一个大约占房间四分之一的水槽中进行,在哈佛大学的一个类似的设施中进行。这种无眼、无鳍的仿鱼机器人大约有10英寸长;生物等效物的长度可达7英尺。钓鱼线系绳使机器人保持稳定,而绿色激光则穿过塑料鱼的中线。激光测量机器人每扫一次装配好的尾巴所释放出的流体运动。随着水槽中水流的加速,金枪鱼的尾巴和整个身体以快速弯曲的方式移动,类似于活的黄鳍金枪鱼游泳的方式。
研究人员不认为生物学已经进化到了最佳解决方案。这些鱼已经有很长一段时间进化成一种解决方案,使它们能够生存,特别是吃,繁殖和不被吃。不受这些要求的限制,我们可以只关注促进更高性能、更高速度和更高效率的机制和特性。我们的最终目标是超越生物学。但我们怎么能建造一个看起来像生物学的东西,却游得比你在海洋中看到的任何东西都快呢?这就需要不断地实验和思考了。
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