探秘海洋-仿生机器鱼 -仿生机器鱼原理及应用

7 x+ z1 S4 w% d8 f4 y; F" H- p

2 g, l+ M v* n

SoFi

看起来像一条鱼，可以像鱼一样移动，但实际上是一个机器人。它的名字叫SoFi(软体机器鱼的简称)，发明者来自MIT计算机科学和人工智能实验室，据其发明者所言，它是同类中用途最广的机器人。

- X, O( s8 e) t

        原作：James Vincent

编译：欧阳

4 y: B0 t" t( f' w

通过它的内置摄像头，科学家们能够应用SoFi来接近海洋的居民（指海洋生物），而不用担心会惊吓到它们——希望通过SoFi让我们更深入地了解那些未被观察到的海洋生物的生活情况。

创新优势

. L. {* t$ R/ L

它的外壳是由3D打印塑料制成的，这意味着它的制造成本既便宜又快速。它有一个内置的浮箱，里面装满了压缩空气，用以调整深度，并可在指定深度游动(有利于监视)。它还拥有一个定制的控制系统，使用编码的音频脉冲来传输操作员的指令。SoFi可以半自主地游泳，并可在没有监督的情况下保持特定的方向，通过使用改进的SNES控制器可控制其左右上下移动。

: s0 i/ @% ~: c1 I8 |+ g9 b

最重要的是SoFi的推进系统,这是一个强大的液压驱动机构，可以将水从一对内部腔室中抽出，来回摆动它的尾鳍。这不仅比潜艇用的螺旋桨推进更安静，而且安全系数也更高，因为没有锋利的部件，还能更好的伪装。它那液压的尾巴很安静，看起来就跟真的一样。

! \/ Q0 ^) |7 {+ j7 }

- F8 W: E4 @2 Y5 O

SoFi和它的控制器的图片——一个修改过游戏机遥控器

% u: W% q* J8 i5 z+ B" E- S

根据发表在《科学机器人》杂志上的一篇有关SoFi论文的描述，这款机器鱼在水底时并不会引起人们的注意。“它的动作是如此的优美，”CSAIL的Daniela Rus。这篇论文的合著者告诉《边缘》。“我们很高兴看到我们的鱼可以和真正的鱼一起游泳，而它们不会游走。”这和人类潜水员接近时是完全不同的。

8 m8 C7 p9 Q$ }2 g. @

( e) V* ~& l" z1 Z/ w2 a0 S7 [

这种机器人设计：即模仿真实动物的形状和运动被称为仿生学。利用这种方法可以设计一种结肠镜检查机器人，它能像蠕虫一样蠕动，蟑螂机器人可以在搜索和救援任务中快速穿梭，还有各种各样的航海发明，从海龟到水母，无所不包。

e/ r- U1 w* \+ o0 H" [# K

但是，与早期的仿生鱼相比，SoFi已经很成熟了。它能成为一个研究海洋生物学的非凡工具，要了解生活在水下的动物的秘密生活，我们需要收集更多的数据，它就可以帮忙。

+ [$ j, @4 R" y

Rus和她的同事已经在计划为SoFi升级，这可能包括直播视频。(人类操作员必须与机器人在视线范围内进行控制)，下一步甚至可能包括创造出一群机器鱼，每条机器鱼都能独立自主导航，收集更多的数据，或分散去海底充当侦察兵。

海底还有许多神秘的生物没有被人类所观察到，仿生机器鱼能够让我们更加接近海底世界，探索海底未知的奥秘！

$ m9 D5 E" j) ^+ J

# n% T7 q. }- ]4 ` , m5 ?- K) |4 Q/ D5 D" F ; ~$ [4 l& W- y) z. Q4 b6 D) ^ 1 e: e0 D7 t( r, ^9 D! g( a