地球上三分之二的面積被海洋覆蓋，海洋供給我們生命所需的一半的氧氣，它為人類(lèi)提供了食物、娛樂(lè)，交通，同時(shí)維持著氣候的穩(wěn)定。

而我們長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)海洋進(jìn)行著恣意破壞——塑料如云一般覆蓋在大海之上，數(shù)量龐大以致形成一座座小島。

（觸目驚心的海洋垃圾）

據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我們的海洋上已漂浮有一億五千噸塑料，而全球每年流入海洋的塑料垃圾就達(dá)480萬(wàn)至1270萬(wàn)噸。50年后情況又會(huì)是怎樣？如果我們讓3億噸塑料都涌入海洋，會(huì)不會(huì)影響海洋吸收二氧化碳或者制造氧氣的能力？

海洋清潔計(jì)劃迫在眉睫，而科學(xué)界早已采取行動(dòng)。

來(lái)自意大利生物機(jī)器人研究所的研究團(tuán)隊(duì)最近公布了SILVER 2水下機(jī)器人的研究進(jìn)展，并發(fā)表在《Science Robotics》期刊中。該機(jī)器人被定位為“海底垃圾清潔工”，目標(biāo)是清除落在海床的塑料垃圾，同時(shí)其還能探索和記錄海底生物。

盡管大多數(shù)‘海洋清潔’行動(dòng)的目標(biāo)是清除漂浮在水面附近的大塊塑料和垃圾，然而沉在海底的塑料微粒比那些肉眼可見(jiàn)的塑料垃圾還多40倍！

SILVER水下機(jī)器人項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人Marcello Calisti表示：“我們的目標(biāo)是處理在海底附近沉降的微型塑料。潛水艇和其他水下機(jī)器人無(wú)法到達(dá)海底去收集沉沒(méi)的垃圾；當(dāng)它們接近海床或靠在海床上時(shí)，它們會(huì)無(wú)意間打亂沙子，掩埋或推開(kāi)塑料和其他垃圾，這使海洋清潔更難進(jìn)行。”

該研究團(tuán)隊(duì)在2018年的時(shí)候宣布了初代機(jī)器人SILVER 的誕生，最初的SILVER有四條腿，通過(guò)在多種類(lèi)型的表面上行走和爬行來(lái)監(jiān)視海底。

此后不久，研究人員獲得了美國(guó)國(guó)家地理學(xué)會(huì)的資助，這使他們能夠改進(jìn)設(shè)計(jì)并賦予其更多的功能。最新發(fā)布的SILVER 2 被安裝了6條腿，除了能夠在海底走動(dòng)之外，還可以穿越泥濘和多巖石的表面，甚至在必要時(shí)可以跳躍以保持移動(dòng)。

研究人員受到螃蟹在海底走路的啟發(fā)。在SILVER 2的設(shè)計(jì)中，由于流體動(dòng)力阻力的阻尼作用，機(jī)器人在水下會(huì)因?yàn)楦×p輕重量，因此將浮力中心置于機(jī)身上方。

由于螃蟹的腿部彈性極大地影響了它在多巖石的地形中航行的能力。研究人員在SILVER 2的每條腿的膝蓋處都安裝了彈簧，具有三個(gè)自由度，大大降低了航行中被絆倒的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)機(jī)器人跳躍時(shí)，腿與海底接觸會(huì)模擬螃蟹打孔的動(dòng)作，伸長(zhǎng)并推動(dòng)腳下的沉積物，這使彈性勢(shì)能被存儲(chǔ)在膝蓋上，機(jī)器人跳離地面，腿縮回直到再次接觸海底。

SILVER2已經(jīng)在各種艱難的環(huán)境條件下進(jìn)行了測(cè)試，包括海藻，泥漿，巖石和沙子。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，SILVER2通過(guò)在防水車(chē)身外殼中使用新型的腿部穩(wěn)定模塊來(lái)保持平衡。該機(jī)器人還具有導(dǎo)航系統(tǒng)，可幫助其避開(kāi)障礙物，并使機(jī)器人到達(dá)所需位置。此外，還安裝了壓力傳感器，浮力系統(tǒng)，接觸傳感器以及一對(duì)攝像頭和麥克風(fēng)，通過(guò)錄制視頻以捕獲其周?chē)h(huán)境。測(cè)試結(jié)果還表明，SILVER2 非常安靜，不會(huì)在海里發(fā)出噪音嚇跑水里的小動(dòng)物。

SILVER2可以由船上的人類(lèi)駕駛員遙控穿越海床，也可以以自主模式運(yùn)行。在海底走動(dòng)時(shí)，它可以工作約7個(gè)小時(shí)；如果僅停在海底，則可以工作16個(gè)小時(shí)，它可以長(zhǎng)時(shí)間與環(huán)境緊密地互動(dòng)。除了扮演海洋清潔工的角色外，SILVER2還擴(kuò)展了水下機(jī)器人在從生態(tài)學(xué)到考古學(xué)等多種應(yīng)用中的功能。
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