3D打印机器人水母横空出道 化身深海卫兵监测和保护海洋系统

在海洋中遨游著成千上万只看起来娇小、脆弱的水母，当这些漂亮的水母变身为机器人，会是怎样的情景？

近期，一款基于月亮水母的软机器人水母出现在人们的视野中。这是来自佛罗里达大西洋大学（FAU）和美国海军研究办公室的科学家团队建造的3D打印机器人水母。

它以神似月亮水母的造型出道，并且它们的身体有着出人意料的柔韧性，能够游过许多比他们身体更狭窄的开口。

在电影《黑客帝国》中有数以千计的长著触角、形似章鱼的机械机器人，它们被冠以“卫兵”之名，可在空中漂移，可向人类和宇宙飞船发起攻击，在该片中，它们也对主人公里奥发起过攻击和追捕。当年在科幻电影中出现的情节，如今随着科技手段的进步，水母机器人也跃然出现在人们的视野之内。

这款机器人的研究者相信，它们出色的性能能够使它们在不干扰生态环境的情况下，充当一些脆弱的、需要悉心呵护的野生动物的“海洋卫兵”，来监测和保护海洋生态系统，帮助人类更好地了解平静的海面下所孕育的复杂情况。

为了能够实现柔韧性和仿生性，这个水母机器人采用了8个硅橡胶触须，每个液压系统拥有两个叶轮泵，当水泵将水泵入时，硅触须将膨胀，然后停止泵水，触须将会放松下来，当水泵未通电时，硅橡胶触须良好的自然弹性会迫使水回流，这就帮助水母机器人拥有了游泳的能力，而且这种游泳姿势与现实水母的十分相似。

至于为什么会选择水母来作软件机器人，恩格斯博士表示：“水母是高效的游泳运动员，并且最重要的是，它们的推进性能是由于它们的身体形状，它可以产生涡旋，喷射推进，划船和基于吸力的运动的组合。这很方便我们用机械装置来重现水母的一些动作和通过不断地试验，添加一些我们想要的功能。”

为了实现某些功能，研究人员也会根据情况选择一些适合的装置。例如，恩格斯博士提到：“机器人的主要应用是探索和监控脆弱的生态系统，因此我们选择软液压网络执行器来防止意外损坏。此外，活水母具有中性浮力。为了模仿这一点，我们在游泳时用水给液压网络执行器充气。”

另外，提到水母机器人，更多人最先想到的可能不是这个“新贵”，而是美国Festo公司之前打造的 “巨无霸”-“空中水母”。它长著8只触角，由于机器人体内充满氦气，所以能像水母漂浮在海里一样漂浮在空气中，看起来非常漂亮。

“空中水母”的主体部分是一个由激光烧结制成的密制舱，另外8个触须仿生于鱼鳍，包含软硬适度的“主心骨”，骨外连接着柔性的表面，表面分成两个腔，压力可以分别调整，使整个触须向某个方向弯曲。而且每根触须的顶端都有小鳍，受触须带动，小鳍可以像鱼尾那样划水，推动机器人水母前进。

换个角度，动作同样优美。

水中机器人需要考虑到很多复杂的因素，需要一系列感测器和部件的协调配合。

如今，越来越多类似的仿生机器人出现在机器大家庭中，果蝇、魔鬼鳗、蝴蝶、蜻蜓机器人等等，它们来自于人们对自然的学习和探索，是人们对某种生物优势的学习和运用，它们都有着自己独有的结构和设计，也拥有着自己的功能和特性，相信会有更多机械小伙伴会来到我们的生活中为我们服务。

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由IEEE（国际电子和电气工程师协会）机器人与自动化学会主办，北京理工大学等单位承办的2018年IEEE-RAS仿人机器人国际学术会议（ Humanoids 2018）将于2018年11月6日至9日在北京友谊宾馆举行。大会主席由黄强教授、戴斌教授共同担任。

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