發(fā)布時(shí)間:2019-09-24 點(diǎn)擊:621次
原標(biāo)題: 新型呆板魚速度和能效大幅提高:每秒一米,續(xù)航四點(diǎn)二公里
研究人員開拓的呆板魚,是一種摸索魚類游泳機(jī)能空間的高頻嘗試平臺(tái)。圖片來歷:《科學(xué)》網(wǎng)站
仿生學(xué)對(duì)呆板人研發(fā)至關(guān)重要,呆板魚就是將仿生學(xué)用于呆板人科學(xué)的典規(guī)范子。固然今朝呆板魚在速度、機(jī)動(dòng)性等方面還無法相比真正魚類,但差距在慢慢縮小。一國際研究團(tuán)隊(duì)在最近的《科學(xué)·呆板人》雜志上刊文,先容了一種游泳速度和能量效率俱佳的新型呆板魚,其速度可達(dá)每秒1米,而在此速度下,一個(gè)10瓦時(shí)電池組可支持其續(xù)航4.2公里。
魚在游泳時(shí),會(huì)發(fā)生沿著身體從新到尾的海浪狀舉動(dòng),增加這種顛簸的頻率,就會(huì)提高其行進(jìn)的速度。一般來說,魚尾擺動(dòng)的頻率在0.1赫茲到20赫茲之間,而今朝大大都仿照該種游泳氣勢(shì)氣魄的呆板魚,尾擺頻率都很低,小于2赫茲,不只游動(dòng)速度慢,每秒僅能行進(jìn)四分之一到一個(gè)自身體長,并且很耗能。
此次,由美國弗吉尼亞大學(xué)生物工程研究嘗試室朱建忠傳授率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),以游泳速度快而聞名的黃鰭金槍魚和大西洋鯖魚為原型,開拓出一種新型呆板魚。呆板魚體長255.3毫米、寬49.2毫米、高67.8毫米,由頭部組件、中央致動(dòng)組件和尾鰭組件3部門構(gòu)成,麻辣小龍蝦生產(chǎn)線,其尾擺頻率可以或許到達(dá)15赫茲,此時(shí)其每秒可行進(jìn)4個(gè)別長的間隔,也就是1米。該呆板魚的能量效率表示也很優(yōu)異,當(dāng)游泳速度為每秒0.4米時(shí),一個(gè)10瓦時(shí)電池組可支持其續(xù)航9.1公里;當(dāng)游泳速度為每秒1米時(shí),一個(gè)10瓦時(shí)電池組可支持其續(xù)航4.2公里。
研究人員暗示,生物學(xué)研究可以引發(fā)高機(jī)能呆板人的設(shè)計(jì)和開拓,而黃鰭金槍魚、大西洋鯖魚等鯖科魚類就是研究水下高機(jī)能舉動(dòng)行為的抱負(fù)群體,他們但愿通過調(diào)查和仿照這些魚類的舉動(dòng)模式,麻辣小龍蝦生產(chǎn)線,將其生物特征團(tuán)結(jié)到呆板人平臺(tái)中,以優(yōu)化仿生型水下飛行器的機(jī)能,并最終實(shí)現(xiàn)逾越。