麻省理工學(xué)院多產(chǎn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）最近透露了一項(xiàng)新技術(shù)，可以更容易地捕獲未知或神秘水下生物的視頻和照片。

不，這不是一個(gè)驚人的潛水服或偽裝的潛水艇（雖然那些會(huì)很酷）：這是一種稱為SoFi的軟機(jī)器魚(yú)，專門用于在魚(yú)中游泳并窺探它們。

機(jī)器魚(yú)由部件組合而成。 它的背部或尾部由硅橡膠和柔性塑料構(gòu)成，使其能夠以自然的方式在水中移動(dòng)。 然而，它擁有所有機(jī)器人電子元件的頭部是3D打印的。

為了防止水滲入魚(yú)的“大腦”并損壞電子設(shè)備，CSAIL團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人的3D打印頭中填充了一點(diǎn)嬰兒油，這為機(jī)器提供了一個(gè)簡(jiǎn)單而機(jī)智的解決方案，以保護(hù)機(jī)器不受水的影響。 （在水下遇到較高壓力時(shí)，嬰兒油不會(huì)壓縮。）

合適的3D打印機(jī)器人魚(yú)還配備了魚(yú)眼鏡頭，可以捕捉水下同伴的高分辨率照片和錄像。

游泳技術(shù)在許多方面都具有創(chuàng)新性。 SoFi不僅是一種偽裝成魚(yú)的機(jī)器人，而且它的獨(dú)特設(shè)置還允許它在沒(méi)有被束縛在船上或沒(méi)有任何“笨重和昂貴的”螺旋槳設(shè)備的情況下進(jìn)行潛水。

SoFi機(jī)器人使用由相機(jī)，電機(jī)和鋰聚合物電池（智能手機(jī)中使用的那種）組成的簡(jiǎn)單而精密的系統(tǒng)，能夠在50英尺深處游泳約40分鐘。

游泳是通過(guò)將馬達(dá)泵水放入位于魚(yú)尾部的兩個(gè)“氣球狀室”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 與發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞類似地運(yùn)行，一個(gè)室用水膨脹并使尾部向一個(gè)方向彎曲; 當(dāng)它切換時(shí)，會(huì)發(fā)生相反的情況。 結(jié)果是模擬游泳動(dòng)作。

通過(guò)這個(gè)液壓機(jī)構(gòu)，一個(gè)定制的浮力控制單元（壓縮和解壓空氣）和一個(gè)可調(diào)節(jié)重量的功能，SoFi可以上下潛水，直線游泳并轉(zhuǎn)向。在另一個(gè)足智多謀的舉動(dòng)中，CSAIL研究人員使用了一個(gè)（防水）超級(jí)任天堂控制器和一個(gè)定制的聲學(xué)通信系統(tǒng)來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和速度。

“據(jù)我們所知，這是第一個(gè)可長(zhǎng)時(shí)間無(wú)限制地游泳的機(jī)器魚(yú)，”CSFi博士候選人，SoFi研究的主要作者Robert Katzschmann說(shuō)。 “我們很高興能夠使用像這樣的系統(tǒng)來(lái)接近海洋生物，而不是人類可以靠自己獲得的東西?！?/span>

部分3D打印的水下機(jī)器人被開(kāi)發(fā)成為研究水下環(huán)境和野生動(dòng)物的一種方式，而不是太侵入。為此，SoFi的電機(jī)盡可能安靜，通信系統(tǒng)基于超聲波發(fā)射，并使用30至36千赫茲的波長(zhǎng)。

意大利比薩Sant'Anna高級(jí)研究學(xué)院的生物學(xué)教授Cecilia Laschi解釋說(shuō)：“像這樣的機(jī)器人可以比當(dāng)前的機(jī)器人更有效地探索珊瑚礁，因?yàn)樗梢愿踩乜拷汉鹘?并且因?yàn)樗梢员缓Ｑ笪锓N更好地接受?！?/span>

目前，CSAIL團(tuán)隊(duì)正致力于改進(jìn)3D打印軟機(jī)器人的設(shè)計(jì)和功能，以使其更快地游泳。 最終，Katzschmann表示，該團(tuán)隊(duì)希望增加一個(gè)攝像頭功能，使機(jī)器人能夠“自動(dòng)追蹤真正的魚(yú)”。CSAIL還計(jì)劃部署一些SoFi機(jī)器人用于研究目的。

“我們認(rèn)為SoFi是開(kāi)發(fā)近乎水下觀測(cè)站的第一步，”負(fù)責(zé)SoFi項(xiàng)目的CSAIL主管Daniela Rus說(shuō)。 “它有可能成為海洋探索的新型工具，并為揭開(kāi)海洋生物的奧秘開(kāi)辟新的途徑?！?/span>

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