在地球最深处马里亚纳海沟的万米深渊,压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛,温度接近冰点。此前,能到达这里的深海机器人,多为重量达数吨的刚性体大型潜航器。如今,一台身长不到50厘米、体重仅1500克的“小精灵”来到这一曾经的小型机器人“禁区”,为深海探索带来更多可能性。相关研究成果3月20日发表于国际学术期刊《科学·机器人》。
这一能在万米深海实现多模态运动的小型深海可变形机器人由北京航空航天大学机械工程及自动化学院研究团队联合中国科学院深海科学与工程研究所、浙江大学历时6年共同研发。研究团队从蝙蝠鱼的运动模式中汲取灵感,设计出能够游动、滑翔、爬行的多模态机器人。
“10000米深海压强对于小机器人来说,相当于压了一座小型冰山。”研究团队负责人文力教授说,在深海的高压下,柔性驱动器材料的模量增加,会导致驱动幅值与速度的衰减,削弱机器人的运行性能。为了克服这一挑战,研究团队设计出了全新的深海驱动装置,利用双稳态手性超材料结构在两个稳态之间切换时的快速突跳,实现高效驱动。该装置巧妙地将深海高压对软材料的负面影响转化为提升机器人驱动性能的助力,克服了以往柔性材料驱动器在深海环境下性能衰减的困难。
同时,面对深海2℃—4℃的低温环境,研究团队巧妙利用在低温环境下可实现高频循环主动变形的形状记忆合金进行拮抗驱动。利用形状记忆合金的形状记忆效应,科研人员通过周期性电流加热,使一对形状记忆合金弹簧主动交替收缩,驱动手性超材料单元的双稳态突跳切换,实现驱动器的快速循环摆动。随后,他们通过有限元仿真、实验室环境测试及高压罐实验等方法,系统优化了驱动器关键结构参数,最终实现了静水压力对驱动性能的正向强化,显著提升了驱动器的摆动速度与幅值。
目前,该团队正朝着“深海柔性机器人+AI”的研究方向努力,并将致力于聚焦提升深海小型机器人的续航能力和运动效率,实现更大范围的深海探测和监测,为海洋资源开发、考古发掘、环境监测等提供方案。正如团队成员、北航机械工程及自动化学院博士研究生左宗灏所说:“深海科研的魅力在于未知带来的挑战,每次下潜的机会都弥足珍贵,但永远相信只要敢迈步,海底也会有光。”
在地球最深处马里亚纳海沟的万米深渊,压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛,温度接近冰点。此前,能到达这里的深海机器人,多为重量达数吨的刚性体大型潜航器。如今,一台身长不到50厘米、体重仅1500克的“小精灵”来到这一曾经的小型机器人“禁区”,为深海探索带来更多可能性。相关研究成果3月20日发表于国际学术期刊《科学·机器人》。
这一能在万米深海实现多模态运动的小型深海可变形机器人由北京航空航天大学机械工程及自动化学院研究团队联合中国科学院深海科学与工程研究所、浙江大学历时6年共同研发。研究团队从蝙蝠鱼的运动模式中汲取灵感,设计出能够游动、滑翔、爬行的多模态机器人。
“10000米深海压强对于小机器人来说,相当于压了一座小型冰山。”研究团队负责人文力教授说,在深海的高压下,柔性驱动器材料的模量增加,会导致驱动幅值与速度的衰减,削弱机器人的运行性能。为了克服这一挑战,研究团队设计出了全新的深海驱动装置,利用双稳态手性超材料结构在两个稳态之间切换时的快速突跳,实现高效驱动。该装置巧妙地将深海高压对软材料的负面影响转化为提升机器人驱动性能的助力,克服了以往柔性材料驱动器在深海环境下性能衰减的困难。
同时,面对深海2℃—4℃的低温环境,研究团队巧妙利用在低温环境下可实现高频循环主动变形的形状记忆合金进行拮抗驱动。利用形状记忆合金的形状记忆效应,科研人员通过周期性电流加热,使一对形状记忆合金弹簧主动交替收缩,驱动手性超材料单元的双稳态突跳切换,实现驱动器的快速循环摆动。随后,他们通过有限元仿真、实验室环境测试及高压罐实验等方法,系统优化了驱动器关键结构参数,最终实现了静水压力对驱动性能的正向强化,显著提升了驱动器的摆动速度与幅值。
目前,该团队正朝着“深海柔性机器人+AI”的研究方向努力,并将致力于聚焦提升深海小型机器人的续航能力和运动效率,实现更大范围的深海探测和监测,为海洋资源开发、考古发掘、环境监测等提供方案。正如团队成员、北航机械工程及自动化学院博士研究生左宗灏所说:“深海科研的魅力在于未知带来的挑战,每次下潜的机会都弥足珍贵,但永远相信只要敢迈步,海底也会有光。”
记者3月18日从兰州大学获悉,该校动物医学与生物安全学院郑海学教授团队解析了非洲猪瘟病毒(ASFV)在猪体内感染的靶细胞,以及在靶细胞内延长感染的机制。这项研究系统阐明了ASFV感染的细胞嗜性、 记者3月20日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队在量子态分辨研究中取得重要进展。研究组在最小资源消耗的量子态分辨问题中首次提出了全局最优自适应策略,并发展了自适应集体测量实验 记者3月21日获悉,由中国科学院自动化研究所和中国科学院香港创新研究院联合研发的医疗领域AI多模态大模型——CARES Copilot 1.0日前在香港正式发布,现已面向香港神经外科医生开放使 聊到安卓电话的拍照,大部分用户还是比较认可的,而在与iPhone电话的对比中,用户也普遍以为安卓电话的拍照水平要比iPhone更好,当然这一说法也并非空穴来风,其背后的原因直接而明确。首先,硬件配置的竞争 记者从中国气象局了解到,3月24日、25日和26日三天,将可能出现地磁活动,其中3月25日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,预计地磁活动将持续到26日。在此影响之下,空间站可能因大气拖拽造成轨道高 美国佐治亚理工学院机械工程师开发了一种控制机器人外骨骼的通用方法。无需专门训练、特别校准,对复杂算法进行调整后,用户穿上外骨骼就可以直接行走。研究成果3月20日发表在《科学·机 。本文链接:受蝙蝠鱼启发, 我国科研团队成功实现——小型机器人漫步万米深海http://www.sushuapos.com/show-2-11407-0.html
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