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中国团队研发深海机器人:如何挑战万米海沟?

由中国科研团队自主研发的一款小型深海机器人,成功突破了马里亚纳海沟万米深渊的极端环境限制。这款机器人不仅能在压强高达1.1亿帕的深海中自如游动,还能通过伸展足肢在海底行走,为深海探索提供了全新可能。

据新华社消息,此前,马里亚纳海沟因其极端高压和低温条件,被认为是小型机器人难以触及的区域。经过多年技术攻关,北京航空航天大学联合中国科学院深海科学与工程研究所及浙江大学的研究人员,成功研发出适应深海环境的机器人。这项成果已于3月20日(星期四)在《科学·机器人学》杂志上正式公布。

深海环境下的高压是首要技术难题。北航航空科学与工程学院副教授潘飞表示,团队设计了一种全新的力学结构,利用硅胶软材料在高压下变得更坚韧的特点,开发出柔性驱动装置。他进一步解释,这种装置采用了双稳态手性超材料结构,能够将深海高压转化为驱动器摆动速度和幅度的提升,化挑战为优势。

低温环境同样对机器人性能构成威胁。北航机械工程及自动化学院博士生左宗灏介绍,团队通过在驱动器两端安装形状记忆合金弹簧,并利用周期性电流加热使弹簧交替收缩,实现了驱动器在低温下的高频快速运动。

为适应深海复杂地形,科研团队还从蝙蝠鱼的运动方式中汲取灵感,设计出兼具游动和爬行功能的多模态机器人。北航机械工程及自动化学院教授文力透露,为测试机器人性能,团队已将其搭载‘深海勇士’号和‘奋斗者’号载人深潜器,在马里亚纳海沟等多处深海区域完成了实地试验。

展望未来,北航机械工程及自动化学院教授丁希仑表示,团队将致力于提升这款深海机器人的续航能力和运动效率,计划进一步扩大其探测范围,以满足海洋资源开发、深海考古以及环境监测等多样化需求。