[導(dǎo)讀] 公眾科學(xué)日：中科院自動(dòng)化研究所展出仿生機(jī)器魚。
公眾科學(xué)日：中科院自動(dòng)化研究所展出仿生機(jī)器魚。
仿生機(jī)器魚，以用于探測(cè)水中的污染物，并繪制河水的3D污染圖。這種機(jī)器魚形似鯉魚，身上裝備有探測(cè)傳感器，可以發(fā)現(xiàn)水中的多種污染物，如輪船泄漏的燃油或其他化學(xué)物等。由歐盟出資250萬英鎊進(jìn)行各種研究和設(shè)計(jì)。投放在泰晤士河中的機(jī)器魚是科學(xué)家們完全按照仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)的，體長(zhǎng)約50厘米，高15厘米，寬12厘米。這些機(jī)器魚可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)河水中的各種污染物，并利用GPS裝置將數(shù)據(jù)適時(shí)傳給研究人員。投放在泰晤士河中的所有機(jī)器魚都具備協(xié)同工作的能力，即使沒有科學(xué)家的控制，它們也能根據(jù)此前設(shè)定的程序協(xié)同合作。當(dāng)一條機(jī)器魚“嗅出”一片水域中的有害物質(zhì)時(shí)，它們就通過wi-fi無線連接彼此交流數(shù)據(jù)，然后適時(shí)向研究人員和環(huán)保部門發(fā)出警報(bào)。
1 簡(jiǎn)介
仿生機(jī)器魚工作原理
這種機(jī)器魚是科學(xué)家們根據(jù)仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)制造的，它們游動(dòng)起來酷似真正的鯉魚，身體在發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)下來回?cái)[動(dòng)，并用鰭和尾來改變它們的游動(dòng)方向，其游動(dòng)速度可望達(dá)每秒半米。此機(jī)器魚先遣隊(duì)將在18個(gè)月內(nèi)真正去水里進(jìn)行污染探測(cè)，最初會(huì)去港口監(jiān)測(cè)大型船只的泄露和排放，還可能去查一下泰晤士河的污染情況。
它們將分別配備不同的傳感器來探測(cè)不同的污染物，之后科學(xué)家再用這些數(shù)據(jù)繪制實(shí)時(shí)的水污染3D圖，好讓環(huán)保部門采取最好辦法來清除這里的污染物。科學(xué)家表示，他們會(huì)讓這些機(jī)器魚充電一次就能在水中持續(xù)游動(dòng)24小時(shí)。
美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)成功地研制出三條機(jī)器魚，在水中游泳時(shí)可互相交流。該機(jī)器魚，就像真魚一樣，依靠鰭游泳。機(jī)器魚還能追逐獵物，如漂流物或小魚。機(jī)器魚的后部有兩片平行于水面的尾舵，隨著尾舵轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器魚可以上浮和下潛。還有一條豎直的尾鰭，用來保證平穩(wěn)。機(jī)器魚唯一的動(dòng)力來自尾巴。這片尾巴，由后部伸出的一只機(jī)械臂帶動(dòng)。機(jī)器魚模仿的是鮭魚的動(dòng)作。鮭魚的劃水動(dòng)作看似簡(jiǎn)單，其實(shí)科學(xué)家需要利用專門的仿生學(xué)研究其軌跡，得出相應(yīng)的算法，好指揮機(jī)械尾巴運(yùn)動(dòng)，做到盡量平滑。
2 研究目的
埃塞克斯大學(xué)的研究人員表示，“泰晤士的污染狀況正在不斷惡化，如果不能確定河水中污染物的方位，污染物泄漏無疑將隨著時(shí)間推移而變得愈發(fā)嚴(yán)重。希望通過這么做(投放機(jī)器魚)可以防止向海中排放具有潛在危險(xiǎn)的物質(zhì)。” 如果實(shí)驗(yàn)成功，科學(xué)家希望這種機(jī)器魚在全球各地得到使用，以阻止污染蔓延。
