【儀表網(wǎng) 儀表下游】據(jù)外媒報道，鑒于魚類天生善于游泳，在設(shè)計水下機器人時，人們越來越多地模仿魚類的身體結(jié)構(gòu)。科學(xué)家們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整它們尾巴的剛度，這些機器人可以更有效地游泳。
 

　　在真正的魚中，尾部肌肉可以變硬以達(dá)到最佳的高速沖刺，或者松開以達(dá)到更好的低速巡航和機動性。然而，受魚啟發(fā)的機器人必須“做出妥協(xié)”--它們的尾巴被設(shè)定為一種硬度，而這種硬度在所有情況下都不理想。
 

　　為了對他們的理論進行實際測試，科學(xué)家們建造了一個被稱為AutoTuna的機器人金槍魚。基于尾巴剛度模型，該設(shè)備利用一個可編程的肌腱來自動改變其尾巴的剛度，因為它在一個基于實驗室的水渠中游泳。值得注意的是，與其他相同的固定尾部剛度的機器人相比，它可以在更大的速度范圍內(nèi)游泳，而使用的能量幾乎是一半。
 

　　研究人員現(xiàn)在正在研究如何將該技術(shù)應(yīng)用于基于其他類型游泳動物的機器人。
 

　　Quinn表示：“像我們這樣的剛度調(diào)整機制可以非常容易地被小型化，因此它們可以支持各種尺寸和形狀的機器人。更難的部分是要弄清楚機器人在各種游泳頻率和速度下應(yīng)該有多大的硬度。我們使用了一個物理模型和水渠測試，為我們的機器人制定了一個控制法則，以便它在自動調(diào)整其尾部硬度時使用。如果你把機器人做得更大(例如像海豚一樣的機器人)或切換到不同的游泳類型(例如像黃貂魚一樣的機器人)，這個模型將需要重新校準(zhǔn)，但這是完全可以做到的。”
 

　　水下機器人也稱無人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機器人。水下環(huán)境惡劣危險，人的潛水深度有限，所以水下機器人已成為開發(fā)海洋的重要工具。無人遙控潛水器主要有：有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種，其中有纜遙控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。
 

　　水下機器人的優(yōu)缺點
 

　　優(yōu)點
 

　　水下機器人可在高度危險環(huán)境、被污染環(huán)境以及零可見度的水域代替人工在水下長時間作業(yè)，水下機器人上一般配備聲吶系統(tǒng)、攝像機、照明燈和機械臂等裝置，能提供實時視頻、聲吶圖像，機械臂能抓起重物，水下機器人在石油開發(fā)、海事執(zhí)法取證、科學(xué)研究和軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 [14]
 

　　缺點
 

　　由于水下機器人運行的環(huán)境復(fù)雜，水聲信號的噪聲大，而各種水聲傳感器普遍存在精度較差、跳變頻繁的缺點，因此水下機器人運動控制系統(tǒng)中，濾波技術(shù)顯得極為重要。水下機器人運動控制中普遍采用的位置傳感器為短基線或長基線水聲定位系統(tǒng)，速度傳感器為多普勒速度計會影響水聲定位系統(tǒng)精度。因素主要包括聲速誤差、應(yīng)答器響應(yīng)時間的丈量誤差、應(yīng)答器位置即間距的校正誤差。而影響多普勒速度計精度的因素主要包括聲速c、海水中的介質(zhì)物理化學(xué)特性、運載器的顛簸等。