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中科院自動(dòng)化研究所展出仿生機(jī)器魚[圖]

http://www.debgrams.com 2014-07-04 17:17 來源:中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)專家咨詢工作委員會(huì)

  仿生機(jī)器魚,以用于探測(cè)水中的污染物,并繪制河水的3D污染圖。這種機(jī)器魚形似鯉魚,身上裝備有探測(cè)傳感器,可以發(fā)現(xiàn)水中的多種污染物,如輪船泄漏的燃油或其他化學(xué)物等。由歐盟出資250萬英鎊進(jìn)行各種研究和設(shè)計(jì)。投放在泰晤士河中的機(jī)器魚是科學(xué)家們完全按照仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)的,體長(zhǎng)約50厘米,高15厘米,寬12厘米。這些機(jī)器魚可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)河水中的各種污染物,并利用GPS裝置將數(shù)據(jù)適時(shí)傳給研究人員。投放在泰晤士河中的所有機(jī)器魚都具備協(xié)同工作的能力,即使沒有科學(xué)家的控制,它們也能根據(jù)此前設(shè)定的程序協(xié)同合作。當(dāng)一條機(jī)器魚“嗅出”一片水域中的有害物質(zhì)時(shí),它們就通過wi-fi無線連接彼此交流數(shù)據(jù),然后適時(shí)向研究人員和環(huán)保部門發(fā)出警報(bào)。

  目錄

  1簡(jiǎn)介

  2研究目的

  1,簡(jiǎn)介

  仿生機(jī)器魚

  

  工作原理

  這種機(jī)器魚是科學(xué)家們根據(jù)仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)制造的,它們游動(dòng)起來酷似真正的鯉魚,身體在發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)下來回?cái)[動(dòng),并用鰭和尾來改變它們的游動(dòng)方向,其游動(dòng)速度可望達(dá)每秒半米。此機(jī)器魚先遣隊(duì)將在18個(gè)月內(nèi)真正去水里進(jìn)行污染探測(cè),最初會(huì)去港口監(jiān)測(cè)大型船只的泄露和排放,還可能去查一下泰晤士河的污染情況。

  它們將分別配備不同的傳感器來探測(cè)不同的污染物,之后科學(xué)家再用這些數(shù)據(jù)繪制實(shí)時(shí)的水污染3D圖,好讓環(huán)保部門采取最好辦法來清除這里的污染物??茖W(xué)家表示,他們會(huì)讓這些機(jī)器魚充電一次就能在水中持續(xù)游動(dòng)24小時(shí)。

  美國華盛頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)成功地研制出三條機(jī)器魚,在水中游泳時(shí)可互相交流。該機(jī)器魚,就像真魚一樣,依靠鰭游泳。機(jī)器魚還能追逐獵物,如漂流物或小魚。機(jī)器魚的后部有兩片平行于水面的尾舵,隨著尾舵轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)器魚可以上浮和下潛。還有一條豎直的尾鰭,用來保證平穩(wěn)。機(jī)器魚唯一的動(dòng)力來自尾巴。這片尾巴,由后部伸出的一只機(jī)械臂帶動(dòng)。機(jī)器魚模仿的是鮭魚的動(dòng)作。鮭魚的劃水動(dòng)作看似簡(jiǎn)單,其實(shí)科學(xué)家需要利用專門的仿生學(xué)研究其軌跡,得出相應(yīng)的算法,好指揮機(jī)械尾巴運(yùn)動(dòng),做到盡量平滑。

  2,研究目的

  埃塞克斯大學(xué)的研究人員表示,“泰晤士的污染狀況正在不斷惡化,如果不能確定河水中污染物的方位,污染物泄漏無疑將隨著時(shí)間推移而變得愈發(fā)嚴(yán)重。希望通過這么做(投放機(jī)器魚)可以防止向海中排放具有潛在危險(xiǎn)的物質(zhì)。” 如果實(shí)驗(yàn)成功,科學(xué)家希望這種機(jī)器魚在全球各地得到使用,以阻止污染蔓延。

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