我國利用“人造肌肉”研制成功水下微型仿生機器人
2010-07-15 來源：中國聚合物網(wǎng)
在水族館里，如果一條色彩斑斕的小魚游過來跟你“說話”，請不要驚訝，它很可能是個微型仿生機器人。中國科研人員通過掌握一種高分子材料的制作工藝，研發(fā)出低電壓驅(qū)動的水下微型仿生機器人，應用前景廣闊。
7月14日，記者在哈爾濱工程大學一間實驗室里見到了這些長度不到10厘米的水下微型仿生機器人，包括仿生魚、仿生螃蟹、仿生水母等，它們像真的水中生物一樣可以轉(zhuǎn)彎、避障、爬行、抓取、上浮、下潛，還具備遠程控制、自主巡游等功能。
演示中，科研人員將一條仿生魚放入魚缸，按下電視遙控器一樣的控制器，“小魚”就擺動起尾巴，“悠閑地”游了起來。如果是在真的魚群中，這條特殊的“小魚”很難被發(fā)現(xiàn)。仿生螃蟹更令人覺得不可思議，它在水缸底部有條不紊地協(xié)調(diào)自己的8條腿，像真的螃蟹一樣橫著走動，隨后還按照指令信號，用8條腿抓取到一個運動的小物體上浮到水面，并在指定位置“松手”，順利完成了水下抓取和釋放作業(yè)。
這項名為“低電壓驅(qū)動水中多功能微型仿生機器人系統(tǒng)研究”的國家“863”計劃項目，由哈爾濱工程大學自動化學院仿生微機器人實驗室承擔。7月初，項目順利通過由科技部“863”項目專家組組織的課題驗收。
據(jù)了解，哈爾濱工程大學長江學者講座教授郭書祥帶領(lǐng)的課題組，于2008年攻克了水中微型機器人的核心技術(shù)——離子聚合物ICPF的制作工藝，成功研制出“人造肌肉”——像肌肉一樣可以柔性彎曲的生物型驅(qū)動器，奠定了水下微型仿生機器人的研究開發(fā)基礎(chǔ)。
該項目技術(shù)負責人、哈爾濱工程大學葉秀芬教授介紹說，水中生物經(jīng)過漫長的進化過程，具備了最優(yōu)化的運動方式，對它們進行模仿，可以充分發(fā)揮機器人的最優(yōu)性能，更好地為人類服務。正因如此，對水下仿生微型機器人技術(shù)的研究也是各國爭相投入的前沿課題。
葉秀芬說，以往機器人要通過電機驅(qū)動，使電能轉(zhuǎn)換成磁能，再轉(zhuǎn)換成機械能，噪音大、無法微型化。而“人造肌肉”可直接將電能轉(zhuǎn)換成機械能，低電壓即可驅(qū)動，產(chǎn)生彎曲、擺動，具有體積小、成本低、無噪音、無電磁干擾等優(yōu)點。
據(jù)了解，這些水下微型仿生機器人，可以完成水污染探測、細小管道清淤、水下數(shù)據(jù)收集、輔助手術(shù)等等多種工作，還可以實現(xiàn)多機器人的協(xié)作和分工作業(yè)，用途非常廣泛。
目前，科研人員正在進行后續(xù)研究，進一步提高這些水下微型仿生機器人的性能。
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（責任編輯：佳）
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