受扁形蟲啟發的水生機器人透過搖擺自身來游泳
如果機器人要在敏感的水生環境中收集數據,那麼它就不應該裝備會傷害野生動物或被雜草纏住的呼呼作響的螺旋槳。 一種新型機器人利用受扁形蟲啟發的游泳機制解決了這個問題。

雖然海洋扁形蟲通常都待在海床上,但它們可以透過起伏自己又薄又扁的身體在開闊的水面上游泳。 一連串的行波從蠕蟲身體的前部開始,滾動到後部,推動它前進。
現在,瑞士EPFL 的科學家將這一動作複製到了一個微型無線機器人身上,它可以在水面上向任何方向移動。 這個由電池供電的裝置僅重6 克,長45 毫米,寬55 毫米。
它的推進系統包含兩片柔軟、靈活、6 毫米厚的橡膠薄膜,作為胸鰭。 每個鰭都與自己的電液致動器相連,致動器產生的波浪穿過薄膜。 機載電子控制系統為每個驅動器提供高達500 伏特的電壓,功率僅500 毫瓦。
利用這項裝置,機器人能夠以每秒12 公分(4.7 英吋)的速度在表面上滑行。 它實際上改進了扁形蟲的機制,因為它的鰭的起伏速度是扁形蟲身體的10 倍。 更重要的是,除了能夠向前移動並向兩側轉動外,如果再安裝兩個執行器,機器人還能向兩側或向後移動。 此外,據稱它不會產生任何馬達噪音。

機器人俯視圖,白色背景下看不到透明的鰭膜
目前的原型機配備了光感測器,可以作為基本的眼睛,讓它能夠自主追蹤移動光源。 它還能推動重量超過自身體重16 倍的漂浮物。這種機器人的更先進版本可能用於環境監測、污染追蹤以及在水稻田等環境中執行精準農業任務。
EPFL前研究員弗洛里安-哈特曼(Florian Hartmann)說:”我們的目標是延長工作時間並提高自主性。從這個項目中獲得的基本見解不僅將推動生物啟發機器人科學的發展,還將為與自然和諧相處的實用、逼真的機器人系統奠定基礎。”
有關這項研究的論文最近發表在Science Robotics雜誌上。 您可以在下面的影片中看到機器人的動作。