网易科技讯 7月1日消息，据《连线》网站报道，从动物身上获得灵感而设计的机器人家族已经有了足够多的种类，甚至可以建立起一个机器人动物园。目前出现的动物机器人有：猎豹机器人、海豹机器人、黄蜂机器人和霸王龙机器人。但就实用性、优美和在外星球海洋中寻找地外生命的潜在能力上，没有哪种机器人可以与能像鱼一样游泳的机器人媲美。
但问题是，设计水中机器人的专家会无法想出如何解决像鱼一样游泳的技术。虽然早在上世纪90年代初，首个机器人鱼就已经下水，这就是麻省理工的“robotuna（机器人金枪鱼）”。但尽管此后技术有了很大改进，但鱼游泳的原理依然搞不清。幸运的是，这一切正在改变。今天一个物理工程师小组在《Chaos》杂志上公布了一种计算鱼游泳方式并建模的新技术。
该小组得出的结论是，游泳的复杂程度超越人们的想象。哈佛大学动物运动学专家和该论文的联合作者马蒂亚·加左拉（Mattia Gazzola）表示：“这是很奇怪的运动方式，每个人都多少知道些鱼怎么游泳的，但真正的机制原理实际上相当精妙。”鱼在水里是靠制作“结构”运动——这种结构就是三维流体涡（whorls of fluid）。鱼用身体中凹下的、弯曲的部分捕捉涡流然后用力推，最后用尾巴将涡流甩掉，向前快速游动。
研究人员还无法量化涡流推动背后的力。但研究起来着实不容易。未参与当前研究的加州理工学院生物推进实验室主任约翰·达比利（John Dabiri）表示：“可以在风洞中放入一个飞机模型，然后安装压力传感器。但在动物身上我们一般没有这种实验能力。”加左拉的小组通过对鱼水互动建模来解决这个问题。新的研究瞄准他们制作的电脑化鱼和涡流之间的动能交换，用数字充实他们以前的理论工作。量化这些球（被称为拉格朗日相关结构）运动的研究允许机器人设计者进行逆向工程。
科学上的任何进步都是好事。鱼是世界上最会游泳的生物，在速度和能量效率上远超机器。阿拉斯加大学安克雷奇分校机械工程师彭及风（Jifeng Peng）表示，拉格朗日结构是很好的研究路线。他称，下一步是用活体鱼来证实这种模型，“鱼不会完全按照模型来运动”。（木秀林）
本文来源：网易科技报道
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