리포터 Wu Yue와 Yan Yiqiao

时而摆动“尾鳍”游动，时而展开“背鳍”滑翔，还能用足部爬行……一台身长不到50厘米、体重仅2.7千克，能在万米深海实现多模态运动的小型机器人(上图为示意图，受访团队供图)，是由北京航空航天大学研究团队联合中国科学院深海科学与工程研究所、浙江大学历经6年研发的，相关研究成果近日发表在国际学术期刊《科学·机器人》。

심해저 지형은 복잡한데, 로봇이 환경의 다중 모드 동작에 적응할 수 있는 능력을 갖도록 하는 방법은 무엇입니까? 심해 배트피쉬는 영리한 지느러미 움직임을 통해 자유롭게 수영하고 걸을 수 있으며, 이는 과학 연구 팀에게 생체 공학적 영감을 제공했습니다: 수영, 활공, 기어 다닐 수 있는 다중 모드 로봇이 "탄생"했습니다. 수영 모드에서 로봇은 "꼬리 지느러미"의 스윙을 통해 추력을 생성하며 최대 속도는 초당 3.0cm에 도달 할 수 있으며 글라이드 모드에서는 배치 된 "등지느러미"가 물의 양력을 사용하여 장거리를 활공합니다. 크롤링 모드에서 로봇은 비등방성 발 디자인을 사용하여 초당 0cm의 속도로 모래 위를 걸을 수 있습니다.

베이항 대학교 기계공학 및 자동화 학부 교수인 웬 리(Wen Li) 교수에 따르면, 연구팀은 새로운 구동 장치, 즉 쌍안정 키랄 메타물질 구조를 사용하여 두 정상 상태 사이를 전환할 때 효율적인 구동을 달성하는 쌍안정 키랄 메타물질 구조를 설계했습니다. 빠른 점프의 속도와 진폭은 구조 재료의 계수에 따라 증가하여 부드러운 재료에 대한 심해 고압의 부정적인 영향을 긍정적인 효과로 영리하게 역전시켜 로봇의 주행 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 심해 극저온의 문제를 해결하기 위해 연구팀은 저온 환경에서 고주파 고리 활성 변형을 달성할 수 있는 형상 기억 합금을 사용하여 길항 구동을 위해 한 쌍의 형상 기억 합금 스프링을 주기적인 전류 가열을 통해 교대로 적극적으로 수축하여 키랄 메타물질 단위의 쌍안정 점프 스위칭을 구동하여 드라이버의 빠른 순환 스윙을 실현했습니다.

베이항대학교 기계공학 및 자동화학부 학장인 딩 시룬(Ding Xilun)은 로봇이 다양한 해저 지형과 임무 요구에 적응할 수 있으며, 해양 자원 개발과 고고학 발굴을 지원할 수 있다고 말했다. 미래에는 소형 카메라와 센서를 설치하여 지질학적 활동과 생물군계를 실시간으로 모니터링할 수 있을 것입니다.

로봇의 성능을 확인하기 위해 연구팀은 Seahorse Cold Spring 및 Mariana Trench와 같은 여러 심해 현장에서 현장 테스트를 수행했습니다. 테스트 중에 로봇은 심해의 저온과 고압을 성공적으로 견뎌냈고 예상되는 다중 모드 이동을 달성했습니다. Wen Li에 따르면 연구팀은 "심해 플렉시블 로봇 + 인공 지능"의 연구 방향을 향해 노력하고 있습니다.

(펑하오가 집필에 참여했다)

인민일보 (06/0/0 0 판)