目前的水下机器研究大多集中于常见的鱼类,例如金枪鱼、鲤鱼等,很少能够实现垂直方向上的游动。最近,得克萨斯大学达拉斯分校的研究人员研发了一种可快速垂直游动且有一定有效载荷的仿生水母软体机器人。
相比于传统刚性机器人而言,软体机器人采用变形较大的柔性材料制成,可以实现大尺度连续变形,并任意改变自身的尺寸和形状。与此同时,柔性材料的使用使得软体机器人比刚性机器人质量轻,可实现与人的安全协作。
该仿生水母软体机器人的主要运动机制是通过向机器人下方喷射流体产生反作用力,推动其在水环境中进行垂直运动。
生物界中很多动物都有可充气结构,并实现各种不同的功能。仿生水母软体机器人结构的设计灵感来自生物界中水母的运动,其整体结构与之前的机构相似。它具有八个柔性气动复合执行器,呈放射状的圆盘状排列。
与以前的水母机器人原型机相比,这种仿生水母软体机器人具有最快的垂直运动速度。这是由于使用新型的柔性气动复合执行器架构,可通过压缩空气快速驱动执行器,从而产生较大的瞬时推力,实现垂直方向上的快速游动。
该仿生水母软体机器人采用了一种新型的充气式柔性气动复合执行器,实现具备一定载荷的快速垂直游动。该机器人在未来还可以用于水下快速救援、海底探测、资源勘探、水下地形勘测等方面。