透明的鳗鱼般柔软的机器人可以在水下静静地游泳

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的桦木水族馆测试了机器人的坦克

由加利福尼亚大学的工程师和海洋生物学家开发的一种创新的鳗鱼式机器人可以在没有电动机的情况下在盐水中静静地游泳。相反，机器人使用充满水的人造肌肉来推动自己。连接到保持在表面上的电子板的脚踏机器人实际上也是透明的。

该团队包括加州大学圣地亚哥分校和加州大学伯克利分校的研究人员，详细介绍了他们在4月25日出版的科学机器人杂志上的工作。研究人员说，机器人是朝着未来迈出的重要一步，软机器人可以在鱼和无脊椎动物旁边的海中游泳而不会打扰或伤害它们。今天，大多数设计用于观察海洋生物的水下航行器都是刚性和潜艇式的，并且由带有噪音螺旋桨的电动马达驱动。

“取代螺旋桨，我们的机器人使用柔软的人造肌肉在水下移动而不发出任何声音，”迦博克里斯蒂安森博士说。加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院的学生。

一个关键的创新是使用机器人游泳的盐水来帮助产生推动它的电力。该机器人装有电缆，可以将电压施加到周围的盐水以及人造肌肉内部的水囊中。机器人的电子装置然后在机器人外面的水中提供负电荷，并在机器人内部激活肌肉的正电荷。电荷导致肌肉弯曲，产生机器人的波动游泳运动。这些收费位于机器人表面外，并且电流非常小，因此它们可以安全地用于附近的海洋生物。

“我们最大的突破是将环境作为我们设计的一部分，”美国加州大学圣地亚哥分校Jacobs School的机械工程教授Michael T. Tolley说。“将会有更多的步骤来建立一个高效，实用，不受限制的鳗鱼机器人，但在这一点上，我们已经证明它是可能的。”

此前，其他研究小组开发了具有类似技术的机器人。但为了给这些机器人提供动力，工程师们正在使用需要在半刚性框架内保持恒定张力的材料。的科学机器人研究表明，框架是没有必要的。

“这是一种为水下探测开发的最柔软的机器人，”Tolley说。

该机器人在加利福尼亚大学圣地亚哥斯克里普斯海洋学研究所桦树水族馆和Tolley实验室内的充满果冻鱼，珊瑚和鱼的盐水罐内进行测试。

机器人人造肌肉内的导电室可以装载荧光染料（如研究和本次发布的视频中所示）。将来，荧光可以被用作一种信号系统。

接下来的步骤还包括提高机器人的可靠性和几何结构。研究人员需要改进压载，为机器人配备重物，以便能够更深入地下潜。目前，工程师已经用一系列物体即磁体即兴地制作了压载物。在未来的工作中，研究人员设想为他们的鳗鱼机器人建立一个头部来容纳一套传感器。

该研究得到了海军研究办公室的资助。克里斯蒂安森得到国家科学基金会研究生研究奖学金的支持。