機器魚勇闖萬米深海

林寬雨

以柔克剛的軟體機器人

在介紹今天的主角之前，咱們先來簡單了解一下軟體機器人。不知從何時起，機器人家族改變了像擎天柱、大黃蜂這類鋼鐵硬漢一家獨大的局面，各種各樣的后起之秀讓機器人家族變得多元化起來，軟體機器人就是其中的一種。

軟體機器人是一類以自然界中的軟體生物為原型，用硅橡膠、水凝膠等可以承受大變形的彈性材料做身體的機器人。根據(jù)功能、特性的不同，軟體機器人大致可以分為具有爬行、游泳、跳躍等能力的運動型機器人和具有抓取、移動物體等能力的操作型機器人。雖然我國在軟體機器人方面的研究起步較晚，但經(jīng)過多年的努力也取得了不少的成果。

以魚為師，學(xué)習(xí)抗壓神技

我們今天的主角是一個仿照深海獅子魚研制的軟體機器魚，它體長22厘米，翼展寬28厘米，體重僅有150克，在機器人家族中屬于小巧玲瓏型。別看個頭小，這個軟體機器魚創(chuàng)下的壯舉可一點都不小。要知道，下潛到10 900米深的馬里亞納海溝，需要承受接近于1 100個大氣壓的壓力，這大致相當于把一輛1噸重的小汽車放到一根手指上，難度可想而知。雖然任務(wù)艱巨，但這個軟體機器魚最終還是順利完成了，之所以能創(chuàng)下這個壯舉，多虧了它的仿生對象——一種生活在深海里的獅子魚。

在設(shè)計軟體機器魚的過程中，科研團隊不僅參照了深海獅子魚的外形，還模仿了其骨骼結(jié)構(gòu)?？蒲袌F隊在分析深海獅子魚的身體結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)，它的骨骼以細碎狀的形式分布在柔軟的身體中，這樣的身體結(jié)構(gòu)使其具備了超強抗壓能力。受此啟發(fā)，科研團隊使用質(zhì)地軟、韌性高、密度接近于水的硅膠打造機器魚的身體，然后把電池、控制電路等硬質(zhì)器件裝進硅膠做的機器魚身體里。這樣，機器魚就具備了承受高壓的能力，可以告別沉重的金屬外殼，到了深海也能保持輕盈的姿態(tài)。

展開“翅膀”，暢游海底

能夠承受萬米級別的靜水壓力并沒有讓科研團隊滿足，他們還要讓自己設(shè)計的機器魚動起來。為此，科研團隊給機器魚插上了一對“翅膀”，并在“翅膀”的根部裝上了黑色的人工肌肉。這些人工肌肉會在電勢差的影響下發(fā)生收縮和舒張，帶動“翅膀”上下扇動，進而讓水中的機器魚動起來。科研團隊通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，靠著這種人工肌肉，機器魚在深海環(huán)境下依舊能夠正常工作，表現(xiàn)非常出色。

在傳統(tǒng)的深海機器人設(shè)計中，身價昂貴的鈦合金通常被用來制造耐壓殼。因此，告別耐壓殼保護的機器魚不僅身體更加輕盈，身價也大大降低。據(jù)說，這種軟體機器魚的單臺成本可以控制在萬元以內(nèi)，可以說是相當親民了。本領(lǐng)高強，身價還低，想必這種軟體機器魚應(yīng)該不用為自己的工作發(fā)愁了。說不定哪一天，它們還會因為在深海探測作業(yè)、深海環(huán)境觀察、深海生物科考等領(lǐng)域的突出表現(xiàn)，再次登上各大媒體的頭條。

表現(xiàn)優(yōu)異的其他軟體機器人

除了軟體機器魚，在軟體機器人的大家族中還有很多優(yōu)秀成員。它們雖然無法創(chuàng)造潛入萬米深海這樣的壯舉，但也能做出一些讓人們豎起大拇指的舉動。比如：

運動靈活

長7厘米，重45克，長得像一塊軟糖，這就是科研人員模擬獵豹研制出的軟體機器人的基本資料。雖然沒有獵豹的流線型身體，但這個軟體機器人依舊擁有很高的運動天賦，它不僅移動速度能達到每秒2.7個體長，還能爬坡、潛水，是軟體機器人家族中不折不扣的運動健將。

勇往直前

美國的一個科研團隊研制出了一個可以像藤蔓一樣生長、延伸的軟體機器人，它能在有障礙物的狹窄空間中穿行，即便主體被卡住，末端還能繼續(xù)延伸，未來有望被用在救援中。據(jù)說，這個機器人能伸長到原來身體的幾倍，一般的機器人可做不到這一點。

絕不倒下

現(xiàn)實中的小強很厲害，軟體機器人小強同樣表現(xiàn)不俗。來自清華大學(xué)、美國加州大學(xué)伯克利分校和北京航空航天大學(xué)的科研團隊模仿螳螂，研制出一個很抗壓的軟體機器人。這個體重只有20毫克左右的小機器人，在被100克重物擠壓后，依然能保持原來的運動能力，在被體重60千克的人踩上一腳后，還具有一定的運動能力，這抗壓能力不得不讓人豎起大拇指呀。

希望隨著科技的發(fā)展，未來有更多的優(yōu)秀軟體機器人出現(xiàn)，它們可以像人們期望的那樣在各自擅長的領(lǐng)域大顯身手，為我們的生活帶來更多精彩。

（責(zé)任編輯：白玉磊）