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金枪鱼机器人?仿生科学解析成功金枪鱼,机器人Tunabot能以假乱真!

时间:2019-10-01 来源:机器人在线 阅读:687 原创


如果您正在尝试开发新的和改进的水下推进方式,那么比复制海上最快的鱼之一-金枪鱼可能做得更糟。这就吉尼亚大学工程学院的机械工程师与哈佛大学的生物学家领导了一项仿生机器人科研合作,他们创造了一种"Tunabot robot”可以与真正的金枪鱼一样,模仿其速度和游泳状态。



该论文《金枪鱼机器人学:探索游动鱼类行为空间的高频实验平台》于2019年9月18日发表在《科学机器人学》杂志上。这项机器人金枪鱼计划是由美国海军研究办公室发起的,授予巴特·史密斯的一项为期五年、耗资720万美元的多学科大学研究计划,该计划由uva工程机械和航空航天工程系教授希拉里·巴特·史密斯(hilary bart smith)领导,为了研究不同鱼类的有效水下驱动。



”Tunabot Robot“是根据黄鳍金枪鱼和相关的大西洋鲭鱼而专门设计的,是由弗吉尼亚大学和哈佛大学的机械工程师合作开发的。与实际金枪鱼相比,金枪鱼明显缩小了,可以长到7英尺(2 m)长,大约10英寸(25.5厘米)长。




当将Tunabot拴在两所大学的水箱中时,基于激光的流体运动分析表明,它能够以与相同大小的真实黄鳍金枪鱼相当的最大速度游泳,大约每秒四次体长。

此外,它通过以类似于活金枪鱼的方式快速弯曲其柔性身体来做到这一点。水箱测试表明,如果配备10瓦时电池组,则机器人可以以0.4 m /秒(1.3英尺)的速度游泳约9公里(5.6英里)。如果速度提高到1 m / sec(3.3英尺),则射程将降至4 km(2.5英里)左右。
 
这项研究的负责人,弗吉尼亚大学的希拉里·巴特·史密斯教授说:”这项研究最终可能为下一代水下机器人的发展提供信息,这种机器人由比螺旋桨更好的类鱼系统驱动,我们的目标不仅仅是制造一个机器人,我们真的很想了解生物能够遨游水下的科学原理,”我们的目标是建立一些理论依据,同时我们可以根据是什么使生物游泳者如此快速和高效来测试假设。”

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