我国利用“人造肌肉”研制成功水下微型仿生机器人
2010-07-15 来源：中国聚合物网
在水族馆里，如果一条色彩斑斓的小鱼游过来跟你“说话”，请不要惊讶，它很可能是个微型仿生机器人。中国科研人员通过掌握一种高分子材料的制作工艺，研发出低电压驱动的水下微型仿生机器人，应用前景广阔。
7月14日，记者在哈尔滨工程大学一间实验室里见到了这些长度不到10厘米的水下微型仿生机器人，包括仿生鱼、仿生螃蟹、仿生水母等，它们像真的水中生物一样可以转弯、避障、爬行、抓取、上浮、下潜，还具备远程控制、自主巡游等功能。
演示中，科研人员将一条仿生鱼放入鱼缸，按下电视遥控器一样的控制器，“小鱼”就摆动起尾巴，“悠闲地”游了起来。如果是在真的鱼群中，这条特殊的“小鱼”很难被发现。仿生螃蟹更令人觉得不可思议，它在水缸底部有条不紊地协调自己的8条腿，像真的螃蟹一样横着走动，随后还按照指令信号，用8条腿抓取到一个运动的小物体上浮到水面，并在指定位置“松手”，顺利完成了水下抓取和释放作业。
这项名为“低电压驱动水中多功能微型仿生机器人系统研究”的国家“863”计划项目，由哈尔滨工程大学自动化学院仿生微机器人实验室承担。7月初，项目顺利通过由科技部“863”项目专家组组织的课题验收。
据了解，哈尔滨工程大学长江学者讲座教授郭书祥带领的课题组，于2008年攻克了水中微型机器人的核心技术——离子聚合物ICPF的制作工艺，成功研制出“人造肌肉”——像肌肉一样可以柔性弯曲的生物型驱动器，奠定了水下微型仿生机器人的研究开发基础。
该项目技术负责人、哈尔滨工程大学叶秀芬教授介绍说，水中生物经过漫长的进化过程，具备了最优化的运动方式，对它们进行模仿，可以充分发挥机器人的最优性能，更好地为人类服务。正因如此，对水下仿生微型机器人技术的研究也是各国争相投入的前沿课题。
叶秀芬说，以往机器人要通过电机驱动，使电能转换成磁能，再转换成机械能，噪音大、无法微型化。而“人造肌肉”可直接将电能转换成机械能，低电压即可驱动，产生弯曲、摆动，具有体积小、成本低、无噪音、无电磁干扰等优点。
据了解，这些水下微型仿生机器人，可以完成水污染探测、细小管道清淤、水下数据收集、辅助手术等等多种工作，还可以实现多机器人的协作和分工作业，用途非常广泛。
目前，科研人员正在进行后续研究，进一步提高这些水下微型仿生机器人的性能。
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