哈工大研發(fā)出低電壓驅(qū)動水下微型仿生機器人
7月14日,記者在哈爾濱工程大學(xué)一間實驗室里見到了這些長度不到10厘米的水下微型仿生機器人,包括仿生魚、仿生螃蟹、仿生水母等,它們像真的水中生物一樣可以轉(zhuǎn)彎、避障、爬行、抓取、上浮、下潛,還具備遠(yuǎn)程控制、自主巡游等功能。 演示中,科研人員將一條仿生魚放入魚缸,按下電視遙控器一樣的控制器,“小魚”就擺動起尾巴,“悠閑地”游了起來。如果是在真的魚群中,這條特殊的“小魚”很難被發(fā)現(xiàn)。仿生螃蟹更令人覺得不可思議,它在水缸底部有條不紊地協(xié)調(diào)自己的8條腿,像真的螃蟹一樣橫著走動,隨后還按照指令信號,用8條腿抓取到一個運動的小物體上浮到水面,并在指定位置“松手”,順利完成了水下抓取和釋放作業(yè)。 這項名為“低電壓驅(qū)動水中多功能微型仿生機器人系統(tǒng)研究”的國家“863”計劃項目,由哈爾濱工程大學(xué)自動化學(xué)院仿生微機器人實驗室承擔(dān)。7月初,項目順利通過由科技部863項目專家組組織的課題驗收。 據(jù)了解,哈爾濱工程大學(xué)長江學(xué)者講座教授郭書祥帶領(lǐng)的課題組,于2008年攻克了水中微型機器人的核心技術(shù)——離子聚合物ICPF的制作工藝,成功研制出“人造肌肉”——像肌肉一樣可以柔性彎曲的生物型驅(qū)動器,奠定了水下微型仿生機器人的研究開發(fā)基礎(chǔ)。 該項目技術(shù)負(fù)責(zé)人、哈爾濱工程大學(xué)葉秀芬教授介紹說,水中生物經(jīng)過漫長的進化過程,具備了最優(yōu)化的運動方式,對它們進行模仿,可以充分發(fā)揮機器人的最優(yōu)性能,更好地為人類服務(wù)。正因如此,對水下仿生微型機器人技術(shù)的研究也是各國爭相投入的前沿課題。 葉秀芬說,以往機器人要通過電機驅(qū)動,使電能轉(zhuǎn)換成磁能,再轉(zhuǎn)換成機械能,噪音大、無法微型化。而“人造肌肉”可直接將電能轉(zhuǎn)換成機械能,低電壓即可驅(qū)動,產(chǎn)生彎曲、擺動,具有體積小、成本低、無噪音、無電磁干擾等優(yōu)點。 據(jù)了解,這些水下微型仿生機器人,可以完成水污染探測、細(xì)小管道清淤、水下數(shù)據(jù)收集、輔助手術(shù)等等多種工作,還可以實現(xiàn)多機器人的協(xié)作和分工作業(yè),用途非常廣泛。 |