根据外媒的报道,在研究海洋生物时,使用一种不会干扰动物的设备将大有裨益。麻省理工学院(MIT)的科学家们对此进行了深入思考,开发出一种快速构建的海星机器人。

设计水下机器人面临的挑战比陆地机器人更为复杂,受到水流、盐度和浮力等多种因素的影响。因此,通常需要经过多轮原型设计,每一次都需在前一版本的基础上加入新功能。这一过程不仅费时费力,成本也相对较高,往往需要数周甚至更长时间才能完成。
在教授Wojciech MatUSik和Daniela RUS的带领下,麻省理工学院的团队决定开发一款软体游泳海星机器人。他们构建了一个基于机器学习的模拟系统,旨在显著提高开发效率。该系统能够生成计算机模型,指导如何制作这种机器人及其游泳方式。
根据该模型,MatUSik、RUS及其团队迅速制造了初步原型。在水箱中进行测试时,机器人的实际性能数据不断反馈至计算机模型,从而进行进一步优化。通过这种迭代方式,团队能够在数小时内生产出功能性产品。

当前版本的海星机器人采用柔软的硅胶外壳,配备低功耗电机,电机与机器人的腕部肌腱相连。通过交替挤压和释放这些腕部,机器人能够在水中安静而高效地游动。研究人员指出,计算机模型提供了重要的设计要素,这些要素往往容易被人类设计者忽视。
博士后JosepHine Hughes表示:“通过海星机器人,我们发现,除了明显的腕部推进,海星还利用一些更微妙的高频运动来提供动力。”他与博士生杜涛共同撰写了相关研究论文。
这款机器人未来可能会通过机载电池供电,并配备摄像头等传感器,用于海洋学数据的采集。它可能很快会加入机器人海龟、蝠鲼和鲨鱼的行列,这些项目都计划通过新的模拟系统进行开发。
该研究论文已于本周在《IEEE机器人与自动化通讯》杂志上发表。
