受蝙蝠鱼启发 我国科研团队让小型机器人漫步万米深海

在地球最深处马里亚纳海沟的万米深渊，压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛，温度接近冰点。此前，能到达这里的深海机器人，多为重量达数吨的刚性体大型潜航器。如今，一台身长不到50厘米、体重仅1500克的“小精灵”来到这一曾经的小型机器人“禁区”，为深海探索带来更多可能性。

这一能在万米深海实现多模态运动的小型深海可变形机器人由北京航空航天大学机械工程及自动化学院研究团队联合中国科学院深海科学与工程研究所、浙江大学历时6年共同研发。研究团队从蝙蝠鱼的运动模式中汲取灵感，设计出能够游动、滑翔、爬行的多模态机器人。

“10000米深海压强对于小机器人来说，相当于压了一座小型冰山。”在深海高压环境下，传统柔性驱动器材料的模量增加会导致驱动幅值与速度的衰减，严重影响机器人的运行性能。研究团队创新性地设计出全新的深海驱动装置，利用双稳态手性超材料结构在两个稳态之间切换时的快速突跳，实现高效驱动。

该装置巧妙地将深海高压对软材料的负面影响转化为提升机器人驱动性能的助力，成功克服了以往柔性材料驱动器在深海环境下性能衰减的难题。

面对深海2℃—4℃的低温环境，研究团队巧妙地利用形状记忆合金的形状记忆效应，通过周期性电流加热，使一对形状记忆合金弹簧主动交替收缩，驱动手性超材料单元的双稳态突跳切换，实现驱动器的快速循环摆动。

目前，该团队正致力于将人工智能技术与深海柔性机器人相结合，进一步提升深海小型机器人的续航能力和运动效率，实现更大范围的深海探测和监测。

未来，这种小型化、智能化的深海机器人将为海洋资源开发、考古发掘、环境监测等领域提供更加高效、灵活的解决方案。