近日,科學(xué)家使用3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)出了一個(gè)仿章魚(yú)水下機(jī)器人,科學(xué)家稱(chēng)這在人工潛水歷史上將起到里程碑的意義。
一般而言,水下動(dòng)物大抵依賴(lài)流線型的體型實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。章魚(yú)則不然,它通過(guò)往體內(nèi)快速灌水,然后迅速?lài)姵鲆垣@得前進(jìn)的推動(dòng)力。受此啟發(fā),南安普頓大學(xué)聯(lián)合麻省理工大學(xué)、新加坡一MIT研究和技術(shù)聯(lián)盟使用3D打印技術(shù)打印出這種3D仿章魚(yú)機(jī)器人。該3D模型以章魚(yú)為原型,無(wú)運(yùn)動(dòng)部件及存儲(chǔ)裝置,僅有一個(gè)輕薄的彈性外殼,骨架為3D打印。
盡管造型簡(jiǎn)單,這個(gè)水下機(jī)器人的速度卻足以讓人目瞪口呆:只需要一秒鐘的時(shí)間便可加速到10個(gè)身長(zhǎng)的距離。該研究團(tuán)隊(duì)中的南安普頓大學(xué)講師Gabriel Weymouth表示,除了魚(yú)雷,人造水下交通工具基本設(shè)置成流線型,除此以外的人造水下設(shè)備還未曾達(dá)到過(guò)每秒加速到一個(gè)身長(zhǎng)的記錄。
“這個(gè)3D水下章魚(yú)通過(guò)迅速萎縮,使周?chē)畛溥^(guò)來(lái)的水推動(dòng)其高速逃逸。這一過(guò)程可以讓它獲得遠(yuǎn)超大多數(shù)魚(yú)雷的、高達(dá)53%的能源效率!
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就像吹氣球后將其釋放,氣球獲得推力而被“彈”飛。其原理看似簡(jiǎn)單,但獲取的推力令人驚嘆。和剛性火箭對(duì)比,相同情況下這種機(jī)器人獲得的推力卻是后者的2.6倍。和釋放氣球不同的是,憑借3D打印的聚碳酸酯骨架,它最終會(huì)以流線型移動(dòng),并依靠尾翼保持直行狀態(tài)。
研究人員還對(duì)這個(gè)3D仿章魚(yú)機(jī)器人進(jìn)行了載重實(shí)驗(yàn)。僅30厘米長(zhǎng)的機(jī)器人在載荷一公斤的的情況下,可以在一秒鐘的時(shí)間內(nèi)加速到6英里/小時(shí)。這種成績(jī)相當(dāng)于一輛載著4-5個(gè)成年人的寶馬迷你Cooper在同等情況下(水下)在一秒鐘內(nèi)加速至60英里/小時(shí)。
“這是史無(wú)前例的成績(jī)!毖芯咳藛T對(duì)這個(gè)機(jī)器人取得的成績(jī)同樣感到驚喜和不可思議。
經(jīng)過(guò)模擬推演和計(jì)算,研究人員表示當(dāng)增加3D仿章魚(yú)機(jī)器人的尺寸后,其加速度也能得到相應(yīng)的提高。他們的最終目標(biāo)是通過(guò)這項(xiàng)研究探討開(kāi)發(fā)水下交通工具的可行性。
“探索水下環(huán)境是充滿未知和危險(xiǎn)的,尤其是我們使用傳統(tǒng)的潛水器時(shí)顯得非常笨拙。”Gabriel Weymouth說(shuō)道,“而這種3D水下機(jī)器人,因其靈動(dòng)性和柔軟性,可以讓人造交通工具更好地與周?chē)h(huán)境進(jìn)行互動(dòng)!
轉(zhuǎn)載:創(chuàng)客聯(lián)盟 www. makerlm .com |
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