小型机器人漫步万米深海
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。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。
研究团队设计全新深海驱动装置,利用双稳态手性超材料结构突跳实现高效驱动,将深海高压对软材料的负面影响转化为提升驱动性能的助力。面对2℃-4℃的低温环境,团队采用形状记忆合金进行拮抗驱动,通过周期性电流加热,使其交替收缩以驱动超材料单元切换。经有限元仿真、测试等优化结构参数,最终实现静水压力对驱动性能的正向强化,显著提升摆动速度与幅值。
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、环境监测等提供新方案。
(摘编自《科技日报》2025年3月21日)
◆素材解读
当1500克的“小精灵”在万米深渊中自如游弋时,其创新的双稳态驱动技术完美诠释了“化压力为动力”的科研智慧。这项历时6年的联合攻关成果,标志着我国在深海装备领域实现了从跟跑到领跑的关键跨越;也预示着深海开发将进入智能化、精准化的新阶段。这不仅是我国科技实力的彰显,更是人类探索精神的生动写照。
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