麻省理工學院研發出魚形機器人，不僅用於通訊，還可保護海下魚群

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近日，一如下圖所示的奇特魚種在遊曳於珊瑚礁時被發現，它通體白色，游動姿勢和速率與普通魚類無異，不過此前並無關於它的觀測記錄。

圖 | 一條罕見的魚

 

好了，關子就賣到這裡，原來這是麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）打造的一台名叫 Soft Robotic Fish，簡稱SoFi的魚形機器人 。 關於它的研究報告也發表在了《科學機器人》上，其中指出Sofi新穎的設計巧妙地解決了困擾海洋機器人界的幾大難題。

第一，通訊。 由於無線電波在水中不易傳導，水下機器人通常要與船隻緊密聯結才能被控制。 據Sofi項目的領頭人，CSAIL的機器人專家Robert Katzschmann稱：“射頻通信在水下只能覆蓋幾厘米的範圍，而聲信號可以在降低能耗的同時傳播得更遠。”利用聲信號，潛水員 就可以在大約21米外遙控Sofi。

 

圖 | 在水下遠程遙控Sofi

 

第二，傳統的安裝於機器人上的製動馬達比較笨重，而且產生的動力並不穩定。 而Sofi隸屬於近年來新興的機器人品種——軟體機器人。 軟體機器人的特點一是軟，二就是利用空氣或油來行進。 Sofi的尾巴內有兩個獨立的中空空間，據Katzschmann描述，“ Sofi內置的泵可以讓水在這兩個空間內不停循環，這樣它的尾巴就可以擺動和彎曲了 。 ”這也是Sofi在游動姿態上與普通魚類無異的原因。

 

圖 | 由高彈性體製成的Sofi尾巴

第三，機器人要像魚一樣游動是很消耗能量的。 通常魚類需要在水中不停移動並調整自己的位置，以保持固定的深度，因此它們進化出了專門儲藏氣體、增加浮力的鰾。 而Sofi也將這一點納入到了自己體內：它內置一個能由活塞實現增壓減壓的圓柱形“鰾狀物”。 而且與通常有大量注滿空氣的空間的傳統機器人不同，Sofi內部裝有電子器件的“隔間”都注入了油，這也在賦予它更高的結構完整性的同時，更好地控制了 它的內部壓強，因此Sofi能輕易地下潛約18米的距離。

Sofi與普通魚類高度相似的外形和功能，在未來會給魚類學家帶來很大便利。 通常當他們嘗試接近魚類時，魚群會因擔驚受怕而快速散開，而當Sofi入水測試時，科研團隊發現它周圍的魚似乎都將它當作了同類，有些甚至因好奇而主動接近它 。

圖 | Sofi在水下的視角

此外，Sofi可以被遠程遙控的特點也能供科學家利用。 它的研發團隊表示他們正在嘗試將計算機視覺技術引用到Sofi身上，這樣它就能“跟踪”指定的魚或魚群。 對於海洋科學家來說，他們由此就可以更輕鬆地研究魚類集群運動，以及監測目前日益嚴峻的海洋環境下魚群的健康問題。

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編輯：阿敏  

參考：https://www.wired.com/story/mit-robot-fish/

http://www.buzzfunnews.com/20180310650.html

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