MIT利用3D打印的軟體機(jī)器魚(yú)捕捉水下畫(huà)面

在過(guò)去的幾年里，3D打印和軟機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)取得了許多令人興奮的成果。2018年4月4日，南極熊獲悉，最近在3D打印+軟體機(jī)器人方面又取得了新的突破，MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的工程師制作的一條軟機(jī)器魚(yú)能夠捕捉海洋深處的一些獨(dú)特鏡頭，該機(jī)器魚(yú)部分采用3D打印技術(shù)。

該機(jī)器魚(yú)被稱為SoFi，可以與鯊魚(yú)和其他水下生物一起游泳，下潛深度超過(guò)50英尺，游泳時(shí)間長(zhǎng)達(dá)40分鐘，在其身體上還安裝了一個(gè)專用攝像頭，可拍攝高分辨率的照片和視頻。

“據(jù)我們所知，這是第一種可長(zhǎng)時(shí)間不受限制地游泳的機(jī)器魚(yú)”CSAIL博士候選人Robert Katzschmann說(shuō)，他是今天在Science Robotics上發(fā)表的新期刊文章的主要作者。 “我們很高興能夠使用像這樣的系統(tǒng)來(lái)接近海洋生物，而不是人類可以靠自己獲得的東西�！�

Katzschmann致力于該項(xiàng)目，并與CSAIL主任Daniela Rus，研究生Joseph DelPreto和前博士后Robert MacCurdy一起撰寫(xiě)論文，他現(xiàn)在是科羅拉多大學(xué)博爾德分校的助理教授。

過(guò)去，捕獲這種特寫(xiě)水下鏡頭的最常見(jiàn)方式是使用系在船上的自主水下航行器（AUV），或配備大型螺旋槳。 這款軟質(zhì)機(jī)器人更簡(jiǎn)單，更輕便，只需一部電機(jī)，一部相機(jī)和一部智能手機(jī)電池。 這使得它非常靈活，對(duì)環(huán)境的破壞也更小。

SoFi的頭部是用塑料進(jìn)行3D打印的，并且容納了機(jī)器人魚(yú)運(yùn)動(dòng)的所有電子設(shè)備。 這個(gè)過(guò)程涉及一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)氣球狀的腔室。 當(dāng)一個(gè)球囊狀的腔室膨脹時(shí)，它會(huì)彎曲到一側(cè)，而致動(dòng)器則會(huì)將水推入另一個(gè)腔室，而另一個(gè)腔室會(huì)朝另一個(gè)方向彎曲。 在發(fā)動(dòng)機(jī)中的功能與活塞非常相似，這兩個(gè)腔室的作用是向前推進(jìn)魚(yú)，產(chǎn)生搖擺的左右移動(dòng)。 這個(gè)動(dòng)作類似于真正的魚(yú)類的游動(dòng)，使它能夠更有效地融入周?chē)�環(huán)境。

液壓系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不同的游泳速度，以每秒半身長(zhǎng)度移動(dòng)，SoFi可以以直線形式游動(dòng)，也可以向上或向下轉(zhuǎn)動(dòng)或潛水。像SoFi這樣的軟機(jī)器人在很多方面都適用于僵硬的機(jī)器人，在這種情況下，他們需要在繁忙而復(fù)雜的環(huán)境中四處走動(dòng)，因此它們非常理想，因?yàn)檠芯咳藛T不必?fù)?dān)心避免碰撞。

“避免碰撞往往會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)效率低下，因?yàn)闄C(jī)器人必須設(shè)置無(wú)碰撞的軌跡”麻省理工學(xué)院的電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)的Andrew和Erna Viterbi教授Rus說(shuō)。 “相比之下，一個(gè)軟機(jī)器人不僅更有可能在碰撞中幸存下來(lái)，而且還可以用它作為信息來(lái)下一次通知更高效的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃......我們認(rèn)為SoFi是開(kāi)發(fā)近乎水下觀測(cè)站的第一步。它有可能成為海洋探索的新型工具，并為揭開(kāi)海洋生物的奧秘開(kāi)辟新的途徑�！�


編譯自：3ders

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