一句話總結:MIT 科研團隊開發了一款以潛水海鳥為靈感的微型兩棲機器人,能在不到一秒內從水下飛向空中,並具備高效監測海洋生態的能力。
核心要點
- 這款微型兩棲機器人能在水和空氣之間自由切換,無需額外的機械結構。
- 機器人重量僅 0.23 公斤,翼展近 0.9 公尺,拍打頻率可在每秒 5 至 10 次之間調整。
- 機身採用開放式設計,每一個電子零部件單獨進行奈米級防水塗層處理。
- 在瑞士日內瓦湖的實測中,機器人展示出卓越的效能,從水下飛起僅需不到一秒。
- 該機器人未來可用於監測沿海生態、追蹤藻華爆發和進行海洋生物的無感觀測。
這款海鳥機器人有何突破?
美國麻省理工學院(MIT)的科研團隊近日成功研發出一款以潛水海鳥為靈感的全新「微型兩棲機器人」。這款機器鳥的最大突破在於,它能使用同一套機翼在空中翱翔與在水下前行,且在水空介質切換時,完全不需要搭載任何額外的機械結構或多餘硬體。在不到一秒的時間內即可實現從水下到空中的跨界躍遷。
設計上的創新
這款兩棲機器人重量僅約 0.23 公斤,翼展將近 0.9 公尺。為了降低機械複雜度,團隊在結構上做了極致的減法。自然界的海鳥在起飛時往往需要靠雙腳在水面蹬踏蓄力,但這會增加伺服馬達的重量。團隊改為透過最佳化機翼的拍打頻率,直接靠機翼自身的推力破水而出。
其次,機翼並未使用繁瑣的折疊關節,而是藉由提升材料的靈活性來解決阻力問題。機翼採用半透明的尼龍織物搭配碳纖維支架加固,具有極佳的柔韌性。在空中飛行時,機翼每秒拍動 5 至 6 次;而當需要從水中飛起時,馬達會將拍動頻率瞬間拉升至每秒 10 次,產生強大的破水升力。
開放式機身設計
這款機器鳥的機身設計也十分奇特。它採用了完全開放式的骨架設計,內部線路直接暴露。研究人員並非將整個機身做防水密封,而是對每一個電子零部件單獨進行奈米級防水塗層處理。這種開放式設計能讓水流自由充滿整個機架,不僅大幅減輕了起飛時的積水負擔,還能在水下提供自然的中性浮力,防止機器人在水流中盲目漂移或快速下沉。
實測表現
在瑞士日內瓦湖進行的實地測試中,這款兩棲機器人展現了令人驚嘆的效能:水面僅激起微弱的波紋,機器人便在不到一秒的時間內破水飛出,直接轉入平穩的空中飛行。波特蘭大學動物運動學專家 Glenna Clifton 對此讚譽有加,認為這款機器人不僅是工程學的突破,更是一個極佳的科學工具,有助於人類理解海鳥的生物動力學。
從產業面來看,這款海鳥機器人的成功研發,標誌著兩棲機器人技術的重大進步。未來,這類機器人有望在環境監測、搜救行動和海洋研究等多個領域發揮重要作用,為人類帶來更多科學發現和實用價值。
未來應用前景
目前該機器鳥單次充電可飛行約 6.4 公里,或在水下前行約 1.6 公里,未來非常適合用於監測沿海生態、追蹤藻華爆發以及進行海洋生物的無感觀測。這款機器人的成功研發,為海洋生態監測提供了新的可能性,也展示了仿生技術的巨大潛力。
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本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由T客邦發布。
常見問題 FAQ
這款海鳥機器人有哪些主要功能?
這款海鳥機器人主要功能包括在水和空氣之間自由切換,進行高效監測海洋生態,以及追蹤藻華爆發等。
機器人的最大飛行距離是多少?
機器鳥單次充電可飛行約 6.4 公里。
機器人如何在水下和空中切換?
機器人通過最佳化機翼的拍打頻率,直接靠機翼自身的推力破水而出,從水下飛向空中。
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