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CSAIL工程師利用3D打印軟機器魚捕捉水下畫面

來源：narkii 瀏覽數(shù)：
責任編輯：六月芳菲時間：2018-04-04 11:33

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[導讀]該機器人由麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）的工程師制作，部分采用3D打印技術。

在過去的幾年里，3D打印和軟機器人技術已經(jīng)取得了許多令人興奮的成果，因為這些技術的結(jié)合允許為各種有用功能生產(chǎn)各種不同的結(jié)構設計。最近的突破發(fā)生在斐濟的彩虹礁水下，一條創(chuàng)新的軟機器魚能夠捕捉海洋深處的一些獨特鏡頭。該機器人由麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）的工程師制作，部分采用3D打印技術。

該機器人被稱為SoFi，旨在與鯊魚和其他水下生物一起游泳，深度超過50英尺，時間長達40分鐘，并在其身體上安裝了一個專用攝像頭，可拍攝高分辨率的照片和視頻。

“據(jù)我們所知，這是第一種可長時間不受限制地游泳的機器魚，”CSAIL博士候選人Robert Katzschmann說，他是今天在Science Robotics上發(fā)表的新期刊文章的主要作者。 “我們很高興能夠使用像這樣的系統(tǒng)來接近海洋生物，而不是人類可以靠自己獲得的東西。”

Katzschmann致力于該項目，并與CSAIL主任Daniela Rus，研究生Joseph DelPreto和前博士后Robert MacCurdy一起撰寫論文，他現(xiàn)在是科羅拉多大學博爾德分校的助理教授。

過去，捕獲這種特寫水下鏡頭的最常見方式是使用系在船上的自主水下航行器（AUV），或配備大型螺旋槳。這款軟質(zhì)機器人更簡單，更輕便，只需一部電機，一部相機和一部智能手機電池。這使得它非常靈活，對環(huán)境的破壞也更小。

SoFi的頭部是用塑料進行3D打印的，并且容納了機器人魚運動的所有電子設備。這個過程涉及一個發(fā)動機和兩個氣球狀的腔室。當一個球囊狀的腔室膨脹時，它會彎曲到一側(cè)，而致動器則會將水推入另一個腔室，而另一個腔室會朝另一個方向彎曲。在發(fā)動機中的功能與活塞非常相似，這兩個腔室的作用是向前推進魚，產(chǎn)生搖擺的左右移動。這個動作類似于真正的魚類的游動，使它能夠更有效地融入周圍環(huán)境。

液壓系統(tǒng)可實現(xiàn)不同的游泳速度，以每秒半身長度移動，SoFi可以以直線形式游動，也可以向上或向下轉(zhuǎn)動或潛水。像SoFi這樣的軟機器人在很多方面都適用于僵硬的機器人，在這種情況下，他們需要在繁忙而復雜的環(huán)境中四處走動，因此它們非常理想，因為研究人員不必擔心避免碰撞。

“避免碰撞往往會導致運動效率低下，因為機器人必須解決無碰撞的軌跡，”麻省理工學院的電子工程和計算機科學的Andrew和Erna Viterbi教授Rus說。 “相比之下，一個軟機器人不僅更有可能在碰撞中幸存下來，而且還可以用它作為信息來下一次通知更高效的運動計劃......我們認為SoFi是開發(fā)近乎水下觀測站的第一步，排序。它有可能成為海洋探索的新型工具，并為揭開海洋生物的奧秘開辟新的途徑。”

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