受刚孵化的海龟宝宝启发的沙滩游泳机器人

即将来到你附近的海滩？可能不会，但也许去一个遥远的星球        加州大学圣地亚哥雅各布工程学院

当海龟宝宝从埋在地下的蛋中孵化出来时，它们会用强有力的鳍状肢穿过沙子。受这些幼崽的启发，一种新的“沙滩游泳”机器人有一天可以拯救生命，甚至探索其他星球。

该实验装置是由尼克·格拉维什教授研究小组的博士生希瓦姆·乔普拉领导的团队在加州大学圣地亚哥分校创建的。

这款无约束机器人的流线型机身长25.6厘米，宽5.1厘米（10乘2英寸），包含一个行星齿轮电机、一个电池和其他电子设备。它的前部两侧各有两个铰接的附肢，其作用与海龟的前鳍状肢相同。


据说，该机器人目前的速度与蠕虫和蛤蜊等地下生物的速度相当      加州大学圣地亚哥雅各布工程学院
 

为了在沙子中向前移动，机器人将这些附肢向前拉，紧贴身体，然后将它们向后拉，延伸到两侧。这种运动方式自然会导致设备在向前移动时向上移动，这将限制其用途。

因此，它的楔形头部配备了一组“水翼”——两侧各一个。它们的工作原理就像潜艇的潜水飞机，向下推动机器人以抵消其向上的轨迹。

最终的结果是，机器人可以在127毫米（5英寸）深的沙子中水平移动，速度约为每小时4米（13英尺）——计划要求改进后一个数字。它可以通过Wi-Fi远程控制，通过相应地独立改变附件的推力向左或向右转弯。虽然它的地形图目前处于一个固定的角度，但在未来它们可以调节，让机器人根据需要上下移动。


仔细观察机器人的地形                                                             加州大学圣地亚哥雅各布工程学院
 

该设备能够检测并避开周围沙子中的硬障碍物。它通过感应附件“大力划水”时沙子流动阻力的增加来实现这一点。然而，目前，这项技术只适用于检测机器人侧面和上方的物品，而不适用于下方或正前方的物品。

该机器人已经在实验室的一个装满沙子的水箱中以及加利福尼亚州拉霍亚海岸海滩的沙子中进行了测试。人们希望机器人的后续有一天能被用于粮仓检查、土壤污染物检测、搜救任务或地外探测等应用。

一篇关于这项研究的论文最近发表在《高级智能系统》杂志上。在下面的视频中，可以看到机器人在沙滩上游泳的动作。
 

资料来源：加州大学圣地亚哥分校