模仿大自然的水下机器人

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手。是一种木下自
。
胶制成，其形状和在水里的动作都非常像鱼。
动装量 ．未来可 麓奠带用千环 境监谐秘荫护的ｆ椰 々
Ｐｕ ｅ是在１９ 年 １ ９２ 月偶然获得速种舞形设计的，
鲐 和 姆 计 作 翘 孽 鱼 孚 生 设 工 的 嘲 蟹 盎鱼 枪
运动系统的三维工作 塑：ｅ Ｎ ＰＲ
启 示 ， 于 研 制 机 器人 。 用 尽 最终将用于探索、工业和军事上的三维绘 图。
管有许 多机 器人的设计源 由美 国国防部高级研 究计划局资助开发 的 于 爬 行 动 物 和 昆 虫 的 启 这 类机器人， 在战场 上可用于 ； 检测可疑 的化学 示 ，但 “ 微型猎手”的发 武器工厂排放物 ， 帮助清除水雷 ， 探测微量污染 明却源于一种非常简单的 物， 检查水 资源 ， 甚至在运河 以及灌溉水渠 中漂 生 物 ： 单 细 胞 草 履 虫 。 游 以搜集情报 。 Ｎｅ ｔｎ ｋｏ 的合作者 、 杜克大 有意思的是 ， 成立 Ｎ ｋ ｏ 的初衷是 为了制 ｅ ｔｎ 造 一种叫做旋 转鱼的浴缸玩具 ，这 种玩具用橡
一
道制作 了大量 各种 生物体 机器人将会廉价并 高效地从卫星 、船 只和航 标 的三维 工作模型 上接收数据。这正是 由生物学家 、海洋工程师 、 Ｎｅ ｔ ｎ在仿生学 研 机器人专家 、物理学 家和数字横型专 家等组成 ｋｏ 究 领域 已处 于领 先 地位 ， 的Ｎ ｋｏ ｅｅｒｈ ｅ ｔｎ Ｒ ｓａｃ 核心研发群体所希望的 。 这 它从大 自然 的奇妙 中获 得 些微型的水下机器人 目前潜水深度可达 １０ ， ０米
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们不久又制作 了小丑鱼和大 白鲨两种模 型 ， 在垒 他介质 中进行 的许 多工作奠定 了基础” 。 美许 多博物馆和养鱼礼 品店展 出或销售 。 在设计 自动装置的过 程中 ， ｅ ｔｎ Ｎ ｋ ｏ 努 从那以后 ，这 家私 人公司的 创新过程一直 力吸收生物体运动的基本原理并加 以编程 以制 作模 型为主 。Ｎ ｋｏ ｅ ｔｎ的研究 人员手工制作 应 用到机 器中。 以草履虫为例 ，微型猎手 “ 了许 多生物体 的三维 工作模型 ．引人 了 “ 动觉” 就 模仿 了其运 动的不 屈不挠和 无拘 无束 。 （ 即感知 四肢和躯体运动的能 力）这一发掘物体 自动装置 由于在水下不停地运动 ，所 以很 运动方式的新概念 。 对于以绘 制草履 虫模型起家 难被发现 。 在游 泳池进行的 ６ ： ８ 试验 （ 每次 的 Ｐ ｌ来说 ， ｅ ｌ 制作模 型是他 一生的追求。 在艺术 ３ 分钟 ） ， 中 一位扮演水下守门员的前 美国
斜 毒 ２０ ０ ２土 ３
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忆说 ： 这东西如此简单却有这等功能 ，我 只看 在水 中作相应反应 。 ｅ１ ， ＰＬ 说 正是后一种方
眼就惊呆 了。 Ｐ ｌ ” ｅｌ 、Ｗａｎ ｉｈ 以 及 另外两 式“ 仅使我们理解 了动 力 （ ｉｗｒ ｔ ｇ 不 计算机模型设 位商业 合伙 人很快就为这一发现成立了公司。 他 计） 系统的重要性 ， 而且还为我们争后在其
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
科技创新
模仿大 自然 的水下机 器人
受 单鲴臆 生物 的启发 ，自游 生物研究公 司 （ｅｔｎＲｓａ ｈ Ｎｋｏ ｅｅｒ ）开发 了一种集科学和艺术于一身 ｃ 的水下机器人 。 Ｊｌ ｋ ｆ ｌ ｕｉ Ｗａ ｅ ｉ ｄ ｅ ｅ
“ 现在 ，你是垒世界唯一一位同时掌控 学的动物学家Ｈｕ ｈ Ｃ．Ｃ ｅ ｓ ａ ｇ ｒｎｈ ｗ解释说 ， 草
着 ５ 水 下 机 器 人 的 人 。 Ｎ ｋ ｏ 的 创 始 人 履虫的身体只有一部分能运 动 ，它的行进线路 个 ” ｅ ｔｎ
之一 Ｃ ａ ｌ ｅｌ ｈ ｒ ｓＰ ｌ ｅ 对我说 。我手里拿着 ５ 个 为螺旋形 ，通过改 变旋 转速 度来感知井部 的刺 小机 器人 ，每个重 ７ 克 ，有哈 瓦那雪茄烟 激。 ０ 与汽车在高速路 上行驶不 同 ， 一个螺旋 式运 那 幺大 。 尽管有点像玩具 ， 但它们也许是世 动的物体不是 笔直前 进 ，而是适过改变在 弯路 界上最小 的水下 自动装置 （ Ｖｓ 。 ＡＵ ） 在户外 上的速度来逶迤找到 目标 。
Ｃｅ ｓａ 清 了这种蠕旋运魂麴虮理 ， ｒｎｈ ｗ搞 并 域里转 弯 ， 还能沿着设定的航线行进 。 较大 帮助Ｎ ｋ ｏ 研发小 组将这些机理应用于机器人 ｅ ｔｎ 些 的此 类装置行进速度可达３ （ 当于 的设 计 ，实际上就 是发 明一瑗新 韵鲁航 技术 。 节 相
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水域 的试验 中，它们不仅可 以在极 小的 区
每秒 １ ５ ） ． 米 ，并能急速转向。
“ 微型猎手 由螺旋桨驱动 ， 通过 自动寻找光源 、
这 种 水 下 机 器 人 被 称 为 “ 型 猎 手 ” 深水区 、 微 ， 高压区或某一方位 （ 如磁北 ） 在三维空 是 Ｎ ｅ ｎ研 究 公 司的最 新发 明 之一 。 间航行。 ｋｔ ｏ
Ｎｅ ｔｎ是一家１９ 年成立的技术孵化器公 ｋｏ ９４
ＰＲ ｅ 除了拥有美术 硕士学位之姊 ． 运拥有从
司 ，旨在 实现 Ｓｅ ｈ ｎ Ａ．Ｗａｎ ｉｈ 实 解剖盒枪鱼到 为美 国国立博物馆 自赭 历史馆 制 ｔｐ ｅ ｉｗｒ ｔ ｇ 验 室提 出的新思想 （ ｉｗｒ ｈ 是生物 力 作恐龙展 品的丰 富实践经验 ，因此也 巷位雕刻 Ｗａｎ ｉ ｔ ｇ 学领域 的一位领军人物 ） 家和生物学家 ， 。 同时还兼任Ｎｅｔｎ公司的科技 ｋｏ Ｗａｎ ｉｈ 领导 的生物 副总裁。 ｅ 说 ： Ｎ ｋｏ ｉｗｒｇ ｔ Ｐｌ ｌ “ ｅ ｔｎ的微 型ＡＵＶ 正在改 ｓ 设计 工作室 曾经是杜克大 变人们研究海洋学的方式” ，认为 ＡＵＶｓ 。 是 期 学动物学 系的一部 分 ，在 待更多传感器最小化的基本平 台” 。 那里 ，科学 家与艺术家一 旦装上大量 的传感器 ，各种 各样 的水下