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A16B-2200-0390隨著技術的發展，軟體機器人已經不是什么新鮮物種。那么，如果一只機器魚在水中游泳時能根據水流速度自動調控，會是一種什么樣的情景呢？ 最近，由德國馬克斯·普朗克智能系統研究所（MPI-IS）、韓國首爾國立大學和美國哈佛大學組成的研究團隊成功開發了一款水下軟體機器人。該機器人不僅能像魚一樣在水下游泳，還能根據水的速度自動調節在水中的擺動幅度。 3 月 17 日，該團隊的論文以《帶有集成軟傳感的軟體機器魚的建模和控制》（“Modeling and Control of a Soft Robotic Fish with Integrated Soft Sensing”）為題發表在 Advanced Intelligent Systems 期刊。
圖丨相關論文截圖 為了設計控制器，該研究團隊開發了一種數據驅動、集總參數的方法。該方法允許使用實驗數據和遺傳算法進行精確但輕量的仿真。該模型可以準確地預測機器魚驅動頻率和壓力幅度下的行為，包括對軟執行器的拮抗共收縮的影響。 該機器魚的兩側由硅膠腔室制成的人造肌肉組成，研究人員在其兩側分別輸送空氣，當一側膨脹時會向外彎曲，另一側的氣穴則收縮向內彎曲。這會促進它的尾巴向右、向左擺動，這與真魚在水中游泳時的運動模式相同。
圖丨機器魚示在水中游動及相關組件 為了提高傳感器的靈敏度，研究人員將軟應變傳感器預拉伸到機器人的長度，并使用膠帶和電纜扎帶將傳感器的兩端牢固地連接到機器人。研究人員嵌入了的軟體應變傳感器來測量機器魚的彎曲度，該傳感器的硅膠微通道充滿液態金屬，能像電話線一樣富有彈性、可拉伸。 當機器魚身體的一側呈彎曲狀態，則表明液態金屬的電阻增強。研究人員為了測量電阻，將傳感器連接到歐姆表，通過監測電阻的數據變化，確定給定數量的氣壓會使機器魚身體起伏的幅度值。
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