浙大科研人员搭出自主式水下机器人

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潮新闻 记者 何冬健 通讯员 周炜

浙大科研人员搭出水下“无人机”

能在水下重组“合体”、变身不同类型机器人的“积木”块,你见过吗?

记者日前在浙江大学就看到了一种新型水下机器人。它由一系列可互换的胶质立方体模块构成,就像搭“积木”一样,研究人员只需在水下简单将模块垒在一起,就能拼搭出可以完成各类任务的机器人。

浙大科研人员搭出自主式水下机器人

每个立方体都是具备不同功能的单元模块,如电源模块、感知模块或运动模块。研究人员向记者展示,如果将感知模块放在电源模块的一侧,运动模块放在另一侧,可以组装成一台自主式水下机器人,灵活在水中开展巡航任务;而将运动模块对称布放在电源模块四周,机器人可以像无人机一样完成水下垂直起降。

复杂的水环境对机器人实现“水生”提出挑战:各种元器件的性能必须保持稳定,同时模块之间的信息、能量传输也必须稳定的。传统的水下机器人在制造和维护阶段是“旱鸭子”,不管是金属或亚克力外壳的“骨骼系统”,还是作为“大脑与肌肉”的各种电子元件,都无法满足水下重组的需要,一旦需要维修,首先要打捞上岸。

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浙大研发的新型水下机器人 受访者供图

浙大电气工程学院教授周晶介绍,新型水下机器人的灵感来自一种生活在海底深渊的独特海洋生物——深海狮子鱼,它的骨骼零散地分布在如凝胶一般柔软的身体中,模仿这种身体结构,使用胶质材料对零散分布的电路元器件进行封装,可以同时起到密封与耐压的效果,能够承受深海处近百兆帕的巨大压力。

不同“积木”之间能量和信息的交互,也是水下重组的关键。工程师赵黎明说,这里主要采用了电磁耦合的方式,实现了电气和信息的连接。比如电能以及控制信号可以从电源模块传输到运动模块。此外,每个模块的两到四个面设计为拓展的接触面,接触面上设置有磁铁,用以辅助模块之间的连接锁紧。

周晶说,该机器人可配备各种传感器、摄像头和声纳系统来收集数据和图像,为海洋领域的科学研究、环境保护、救援任务和工业应用开辟了新的可能性,也为海洋现场维护和模块更换提供了新的解决方案。

所属专题: 机器人 水下机器人 浙大海洋 水下打捞

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