在研究水下海洋生物时,如果能使用一种自然到不会让动物感到惊吓的设备,就能对研究有更大的帮助。因此,麻省理工学院的科学家利用一种新的快速开发系统,创造了一种海星机器人。
由于受到水流、盐度和浮力等变量的影响,设计水下机器人通常更具挑战性,其必须经过无数次的原型设计,并且每一次都要加入前代所缺乏的功能。这一过程不仅成本高昂,而且可能需要数周或更长时间才能得到一个成品。
麻省理工学院教授沃依切赫·马克西图和丹妮拉·鲁斯领导的团队决定设计一个海星机器人,于是他们创建了一个基于机器学习的模拟系统,目的是加快开发进程。之后,该系统根据科学家们的要求,制作了一个海星机器人计算机模型,并说明了该模型如何建造以及如何在水中进行游泳。
马克西图、鲁斯和同事们根据该模型迅速制造了一个海星机器人的初始原型。当这个海星机器人在水箱中进行测试时,其真实世界的性能数据将被反馈到计算机模型中,然后再对其进行进一步的优化,如此反复。以这样的方式,该团队只需几个小时就能生产出一个海星机器人。
目前版本的海星机器人具有一个柔软的硅胶身体和一个低功率电机,该电机分别与海星机器人腕上的肌腱相连。通过交替挤压和释放这些腕,海星机器人能够安静而高效地在水中游动。研究人员表示,该计算机模型能提供十分容易被人类忽略的重要设计考虑因素。
(本报综合)