正文

仿生機(jī)器魚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（仿生機(jī)器魚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案）

發(fā)布時(shí)間：2023-05-22 23:37:24 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 100

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于仿生機(jī)器魚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題，以下是小編對(duì)此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

開始之前先推薦一個(gè)非常厲害的Ai人工智能工具，一鍵生成原創(chuàng)文章、方案、文案、工作計(jì)劃、工作報(bào)告、論文、代碼、作文、做題和對(duì)話答疑等等

只需要輸入關(guān)鍵詞，就能返回你想要的內(nèi)容，有小程序、在線網(wǎng)頁(yè)版、PC客戶端和批量生成器

官網(wǎng)：https://ai.de1919.com。

本文目錄:

我國(guó)仿生軟體機(jī)器魚打卡萬(wàn)米深海溝，其制作原理是什么？
國(guó)產(chǎn)軟體機(jī)器魚打卡萬(wàn)米深海，是如何在水中動(dòng)起來的？

仿生機(jī)器魚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（仿生機(jī)器魚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案）

我國(guó)仿生軟體機(jī)器魚打卡萬(wàn)米深海溝，其制作原理是什么？

本次由浙江大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所，國(guó)防科技大學(xué)，上海海洋大學(xué)，大連海事大學(xué)等團(tuán)隊(duì)聯(lián)合完成了一項(xiàng)重大的研究。這個(gè)重大的研究就是他們率先提出了機(jī)電系統(tǒng)軟硬共融的壓力適應(yīng)原理，成功研制了無(wú)需耐壓外殼的仿生軟體智能機(jī)器人。并且首次實(shí)現(xiàn)了在萬(wàn)米深海自帶能源軟體，人工肌肉驅(qū)控和軟體機(jī)器人深海自主游動(dòng)。

而這次我國(guó)仿生軟體機(jī)器魚的制作靈感則是從超聲淵的獅子魚當(dāng)中獲得的。這種機(jī)器魚能夠在馬里亞納海溝10900m深處成功驅(qū)動(dòng)，并且還能在海南3224m處自由游動(dòng)。

看似簡(jiǎn)單的靈感，卻需要背后的研究團(tuán)隊(duì)付出日以夜繼的努力。首先，萬(wàn)米海底的壓力相當(dāng)于一噸重的小汽車全部壓在指尖。而過去只有用高強(qiáng)度的金屬外殼或者壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，才能克服深海的極高靜水壓?，F(xiàn)在通過李鐵峰團(tuán)隊(duì)研制的仿生軟體機(jī)器魚，利用軟體人工肌肉驅(qū)動(dòng)一對(duì)翅膀狀的柔性胸鰭，通過有節(jié)律性的撲翅實(shí)現(xiàn)游動(dòng)?？刂齐娐?，電池等硬質(zhì)器件則被融入集成在凝膠狀的軟體機(jī)身中，通過設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器件，方能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人無(wú)需耐壓外殼就可以承受萬(wàn)米級(jí)別的深海靜水壓力。

研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)深海獅子魚的結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)了深海獅子魚的骨骼細(xì)碎狀的分布在凝膠狀柔軟的身體中，有助于幫助深海獅子魚在高壓環(huán)境下的生存與活動(dòng)。正是深海獅子魚給了創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)更多的靈感，所以才有了這次的機(jī)器魚。

而機(jī)器魚除了克服靜水壓的作用，還要能夠適應(yīng)深海，低溫，高壓等極端環(huán)境。所以不難想象出這次中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)面臨的困難有多么巨大。即使是這樣，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)依舊迎難而上，讓機(jī)器魚在馬里亞納海溝10900米深海驅(qū)動(dòng)，并且在海南3224m深海游動(dòng)。這次海試，讓技術(shù)從試驗(yàn)室更快的走向了實(shí)用，也再一次讓世界看到了中國(guó)制造！

國(guó)產(chǎn)軟體機(jī)器魚打卡萬(wàn)米深海，是如何在水中動(dòng)起來的？

浙江大學(xué)航空航天學(xué)院教授李鐵風(fēng)介紹，機(jī)器魚以海水為低壓端電極，體內(nèi)的電源在人工肌肉內(nèi)外兩側(cè)形成電勢(shì)差，薄薄的鰭因此舒張、收縮形變。依靠預(yù)設(shè)好的程序，機(jī)器魚就能悠然展開雙鰭，在深海中行進(jìn)游動(dòng)。

李鐵風(fēng)介紹，獅子魚的頭部骨骼分散地嵌在軟組織內(nèi)，而仿生機(jī)器魚一大設(shè)計(jì)亮點(diǎn)就是模仿獅子魚分散的頭部骨骼結(jié)構(gòu)。而為了更接近獅子魚的軟組織質(zhì)地，研究團(tuán)隊(duì)選擇用硅膠打造機(jī)器魚的骨架。這種透明的凝膠狀材料密度接近水，質(zhì)地軟、韌性高，能將電池、控制電路等硬質(zhì)器件“溫柔”地包裹住。

“我們將功能性電子電路最大程度地分散在軟硅膠中，通過參數(shù)調(diào)節(jié)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚內(nèi)部的應(yīng)力水平平衡。”李國(guó)瑞解釋說，盡可能分散排布元器件，能夠減少它們彼此間的剪切應(yīng)力。

如此一來，機(jī)器魚即便沒有剛性外殼保護(hù)，也能適應(yīng)極高的靜水壓力。告別了沉重的金屬殼，機(jī)器魚身姿更輕盈，機(jī)動(dòng)性也有所改善。如今人們見到的機(jī)器魚成品長(zhǎng)22厘米、翼展寬度28厘米，重量?jī)H150克，接近2~3枚雞蛋。

擴(kuò)展資料：

機(jī)器魚的研究成本與傳統(tǒng)深海機(jī)器人相比更低

“這項(xiàng)工作會(huì)在很大程度上推進(jìn)深海機(jī)器人的研究進(jìn)步?！闭撐膶徃迦巳缡窃u(píng)價(jià)。因?yàn)閯?chuàng)新性的設(shè)計(jì)理念、自主研發(fā)的特殊材料，機(jī)器魚的成本也變得更低廉。

告別了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，機(jī)器魚不再需要用昂貴的鈦合金做耐壓殼，僅這一項(xiàng)便可省去不少成本。李國(guó)瑞告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，與傳統(tǒng)深海機(jī)器人相比，新論文展示的機(jī)器魚成本小得多，單臺(tái)成本可控制在萬(wàn)元以內(nèi)。

“這項(xiàng)研究能為深海探測(cè)作業(yè)、環(huán)境觀察和深海生物科考提供新的解決方案?！崩铊F風(fēng)表示，未來，研究團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)致力于提升深海裝備和機(jī)器人的應(yīng)用能力，讓柔性智能設(shè)備適用于深海作業(yè)等更復(fù)雜的場(chǎng)景。

參考資料來源：光明網(wǎng)－軟體機(jī)器魚“打卡”萬(wàn)米深海

以上就是關(guān)于仿生機(jī)器魚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。