2013年5月15日 星期三

美科學家打造機器水母可當水下間諜






  美國弗吉尼亞理工大學工程學院研製的機器水母“Cyro”,長5英呎(約合1.5米),寬7英吋(約合18釐米),重170磅(約合77公斤),機械肢上覆蓋著白色矽樹脂

  新浪科技訊 香港時間5月15日消息,據美國有線電視新聞網(CNN)報導,美國弗吉尼亞理工大學工程學院的一組研究人員研製出一款名為“Cyro”的機器水母,可以充當軍方的水下間諜。它的能力讓超級間諜007也自愧不如。這種機器水母長5英呎(約合1.5米),寬7英吋(約合18釐米),重170磅(約合77公斤),機械肢上覆蓋著白色矽樹脂。

  Cyro是美國海軍水下作戰中心和海軍研究辦公室出資的一項計劃的研究成果。這項計劃共投入500萬美元,由美國各地的多所大學參與,旨在研製自供電的自治機器人,用於進行水下監視任務或者監測海洋環境。弗吉尼亞理工大學的機械工程系博士生亞歷克斯-維拉努瓦表示:“我們正儘可能讓這款機器人接近於真正的水母,包括在外觀、流動方式和感覺等方面。”

  美國海軍過去就曾研製機器水母,但沒有一個能夠與Cyro相提並論。2012年,由機械工程學教授沙沙克-普利亞領導的弗吉尼亞理工大學的研究團隊揭開了名為“RoboJelly”的Cyro早期原型的神秘面紗。不過,RoboJelly的尺寸很小,只有人手大小。維拉努瓦指出:“研製體積更大的機器水母的一個重要原因在於增加有效載荷,為安裝儀器設備提供空間,允許其執行更為複雜的任務。另一個重要原因在於,機器人的體積越大,往往意味著效率更高。根據生物學家對動物進行的研究,體型越大的動物從地點A前往地點B所耗費的能量也越小。”

  “Cyro”這個名字來自於學名“Cyanea capillata”的霞水母。這款機器水母有8條手臂,表面覆蓋白色的柔軟矽樹脂。在設計上,Cyro能夠模擬真實水母的流動方式,在水中自行推進。Cyro的中部有一個控制盒,充當它的大腦。目前,研究人員尚未在Cyro身上安裝攝影機,但以後會進行安裝,同時還會安裝其他監視設備。維拉努瓦說:“Cyro裝有一個基本控制系統。我們事先對Cyro進行編程,制定所需完成的任務。進入水中後,Cyro便會按照預先設定的程式執行任務。”

  Cyro採用可充電的鎳氫電池,其中一個缺陷就是遊動時間較短,只能連續遊動4個小時。維拉努瓦表示:“這種缺陷從某種程度上說是電池導致的。這項計劃的目標是研製出一款能夠長時間在水下活動的機器水母,同時儘可能將維護需求降至最低。未來的Cyro將擁有更長的續航能力,一次可在海中逗留數週,甚至數月。”

  目前,研究小組正在尋找其他能量源,為Cyro提供電力。維拉努瓦說:“真正的水母也無法在不進食情況下遊動。機器水母也是如此。它們必須補充燃料。我們正在尋找新的能量獲取方式,利用能夠在海洋中利用的任何能源,例如太陽能和波浪能。此外,我們還在研發更為新奇的方式,例如利用微生物燃料電池消化海水中的營養物。”

  這款原型距離部署到海洋還有幾年時間。機器水母擁有很多潛在應用。這種機器人可以用於研究魚類,監測洋流或者清理漏油。在軍事監視行動中,機器水母也能夠發揮重要作用。維拉努瓦說:“水母的一個巨大優勢就是欺騙性,它們是一種你不會感到威脅的動物。如果我看到一個機器鯊魚和一個機器水母,我一定更提防機器鯊魚,而不是機器水母。”(孝文)



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