当前位置:滚动 > 正文

新型机器鱼:每秒1米,续航4.2公里

2019-09-23 11:34:08  来源:科技日报

研究人员开发的机器鱼,是一种探索鱼类游泳性能空间的高频实验平台。图片来源:《科学》网站

研究人员开发的机器鱼,是一种探索鱼类游泳性能空间的高频实验平台。图片来源:《科学》网站

仿生学对机器人研发至关重要,机器鱼就是将仿生学用于机器人科学的典型例子。虽然目前机器鱼在速度、灵活性等方面还无法比拟真正鱼类,但差距在逐步缩小。一国际研究团队在最近的《科学·机器人》杂志上刊文,介绍了一种游泳速度和能量效率俱佳的新型机器鱼,其速度可达每秒1米,而在此速度下,一个10瓦时电池组可支持其续航4.2公里。

鱼在游泳时,会产生沿着身体从头到尾的波浪状运动,增加这种波动的频率,就会提高其行进的速度。一般来说,鱼尾摆动的频率在0.1赫兹到20赫兹之间,而目前大多数模仿该种游泳风格的机器鱼,尾摆频率都很低,小于2赫兹,不仅游动速度慢,每秒仅能行进四分之一到一个自身体长,而且很耗能。

此次,由美国弗吉尼亚大学生物工程研究实验室朱建忠教授领导的研究团队,以游泳速度快而闻名的黄鳍金枪鱼和大西洋鲭鱼为原型,开发出一种新型机器鱼。机器鱼体长255.3毫米、宽49.2毫米、高67.8毫米,由头部组件、中央致动组件和尾鳍组件3部分组成,其尾摆频率能够达到15赫兹,此时其每秒可行进4个体长的距离,也就是1米。该机器鱼的能量效率表现也很优异,当游泳速度为每秒0.4米时,一个10瓦时电池组可支持其续航9.1公里;当游泳速度为每秒1米时,一个10瓦时电池组可支持其续航4.2公里。

研究人员表示,生物学研究可以激发高性能机器人的设计和开发,而黄鰭金枪鱼、大西洋鲭鱼等鲭科鱼类就是研究水下高性能运动行为的理想群体,他们希望通过观察和模仿这些鱼类的运动模式,将其生物特征结合到机器人平台中,以优化仿生型水下航行器的性能,并最终实现超越。

推荐阅读

新型机器鱼:每秒1米,续航4.2公里

研究人员开发的机器鱼,是一种探索鱼类游泳性能空间的高频实验平台。图片来源:《科学》网站仿生学对机器人研发至关重要,机器鱼就是将仿生 【详细】

使用现代汉语词典App要收费?

天歌《现代汉语词典》出App了!近日,这个消息传出后很快引发关注。不少网友认为,一本厚重的工具书变成手机应用,实用又方便。但也有人提出 【详细】

马克一下!苹果iOS 13更新失败常见问题解决方法汇总

上周,苹果正式向公众推送了iOS 13正式版更新。日前,外媒9to5mac带来了常见更新失败问题的解决方法汇总。删除并再次下载更新重新安装更新 【详细】

110光年外行星存在水蒸气?

北京时间9月23日消息,据国外媒体报道,科学家首次在一颗系外行星的大气层中发现了水蒸气信号,这是寻找可居住外星球的重大突破。这个超级 【详细】

电脑锁屏快捷键是什么?电脑怎么锁屏?

电脑怎么锁屏当人们在使用电脑的时候难免会遇到中途离开的情况,可能就是一小会,此时不想关机,也不想让别人在此期间操作自己的电脑,因此 【详细】



科技新闻网版权