麻省理工學(xué)院多產(chǎn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)最近披露了一項(xiàng)新技術(shù)，可以更容易地捕捉未知或神秘水下生物的視頻和照片記錄。
不，這不是令人驚嘆的潛水服，也不是偽裝的潛水艇(雖然那些會(huì)很酷):這是一種叫做SoFi的柔軟機(jī)器魚(yú)，它可以像魚(yú)一樣在水下游泳，探索水下世界。
機(jī)器魚(yú)是由零件組成的。它的背部和尾巴由硅橡膠和柔性塑料制成，這使它能夠以幾乎自然的方式在水中移動(dòng)。然而，它什么都有。機(jī)器人電子元件，頭部是3D打印的。為了防止水滲入魚(yú)的“大腦”并損壞電子設(shè)備，CSAIL團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人3D打印頭填充了一點(diǎn)嬰兒油，為機(jī)器防水提供了一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)智的解決方案。(嬰兒油在水下遇到高壓不會(huì)壓縮。)
3D打印機(jī)器人魚(yú)還配備了魚(yú)眼鏡頭，可以在水下拍攝其他魚(yú)類的高分辨率照片和視頻。游泳技術(shù)在很多方面都是創(chuàng)新的。蘇菲不僅是一種偽裝成魚(yú)的魚(yú)機(jī)器人而且它獨(dú)特的設(shè)置也讓它可以在不綁在船上或者沒(méi)有任何“笨重昂貴”的螺旋槳設(shè)備的情況下潛水。索菲機(jī)器人使用一個(gè)由相機(jī)、電機(jī)和鋰聚合物電池(用于智能手機(jī)的那種)組成的簡(jiǎn)單而精確的系統(tǒng)，你可以在50英尺的深度游泳約40分鐘。
游泳是通過(guò)電機(jī)將水泵入位于魚(yú)尾部的兩個(gè)“氣球狀腔室”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。類似于發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞，一個(gè)腔室隨著水膨脹，使尾部向一個(gè)方向彎曲；當(dāng)它切換時(shí)，會(huì)發(fā)生相反的情況。結(jié)果是一個(gè)模擬的游泳動(dòng)作。
通過(guò)這種液壓機(jī)構(gòu)通過(guò)定制的浮力控制單元(壓縮和解壓空氣)和可調(diào)重量功能，SoFi可以上下潛水，直線游泳和轉(zhuǎn)彎。CSAIL的研究人員還使用了一個(gè)(防水的)超級(jí)任天堂控制器和一個(gè)定制的聲學(xué)通信系統(tǒng)來(lái)控制它。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和速度。“據(jù)我們所知，這是第一條可以無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間游泳的機(jī)器魚(yú)，”SoFi研究的主要作者羅伯特·卡茲希曼(Robert Katzschmann)說(shuō)。“我們非常高興能夠使用這樣的系統(tǒng)來(lái)接近海洋生物。”
水下部分3D打印機(jī)器人它被發(fā)展成為研究水下環(huán)境和野生動(dòng)物的一種方法。為此SoFi的電機(jī)盡量靜音，通訊系統(tǒng)基于超聲波發(fā)射，波長(zhǎng)為30到36 kHz。意大利比薩圣安娜高等研究院的生物學(xué)教授塞西莉亞·拉奇(Cecilia Laschi)解釋說(shuō):“像這樣。機(jī)器人可以比目前的機(jī)器人更有效地探索珊瑚礁，因?yàn)榻咏汉鹘缚梢愿踩惨驗(yàn)榭梢愿玫乇缓Ｑ笪锓N接受。"
目前，CSAIL團(tuán)隊(duì)正在致力于改進(jìn)3D打印軟件。機(jī)器人它的設(shè)計(jì)和功能使得游得更快成為可能。最后，Katzschmann表示，該團(tuán)隊(duì)希望添加一個(gè)攝像頭功能，以使機(jī)器人可以“自動(dòng)跟蹤真魚(yú)”。CSAIL還計(jì)劃部署一些SoFi。機(jī)器人用于研究目的。
“我們認(rèn)為SoFi是開(kāi)發(fā)近水下天文臺(tái)的第一步，”負(fù)責(zé)SoFi項(xiàng)目的CSAIL主任Daniela Rus說(shuō)。“它可能成為海洋探索的新工具，為揭開(kāi)海洋生物的神秘面紗開(kāi)辟新的途徑。”