世界最大的水下步行机器人
下水机器人在海洋研究、水下探测和执行搜救时发挥着重要的作用,但是由于它们多数依赖于螺旋桨的驱动,遇到猛烈海浪和强劲暗涌的冲击时往往无能为力,难以正常工作。而且螺旋桨会掀起大量的碎石,使操作人员的能见度受到影响。另外,它们能够开展水下作业的地方也受到一定的限制。
为了克服这些难题,韩国海洋科学与科技研究所的研究人员从节肢动物得到启示,以螃蟹和龙虾为原型,通过两年的努力攻关,研发出个头跟一辆Smart汽车不相上下的世界最大水下步行机器人“龙虾”。它的整体重量为600公斤,外壳足以对抗强劲的压力。
为了使“龙虾”即使在猛烈的海浪冲击下也能保持平衡,研究团体利用电脑模拟技术,为它打造了一个流线型的外壳和巧妙的平衡系统,可以通过调整姿势把影响减少到最小。在“龙虾”的6条腿上,有30个强劲有力的关节,其中两条前腿比其他腿更为灵活。能在强大水流中低下“头”,翘起“臀”,迎着水流前进。
研究人员根据螃蟹在猛烈的海浪中伸出两只螯让身体保持平衡的原理,让“龙虾”可以通过位置的变化,减小阻力,加大向上托举的力量。“龙虾”能够轻而易举地抓取物体,存放到储藏箱内。为了便于在黑暗的环境下工作,它配备10台光学摄影机和一部能扫描到200米以外情况的长距离声呐,其中还有通过反射声波在浑浊海水中识别方向的声学相机。
“龙虾”在水下最长可以呆上24小时,有望将下水机器人取而代之。它使用的能源通过电缆获取,将来可以摆脱电缆。研究人员对青蛙、海龟和一些水生昆虫用后退划行的动作颇感兴趣,目前正在开展研究。他们表示,“龙虾”将来也能模仿海洋动物,在水中游动和简单爬行。
今年夏天,“龙虾”和它的控制设备将运往韩国的沿海地区,借助吊车下潜到200米深的海床上,开始首次真正的实验。它将接受速度每秒1.5米的海浪考验,帮助科研人员探索历史遗迹和其他残骸。根据设想,“龙虾”还可以用于科学探索项目,安装用于石油和天然气的管道等设施。