最近，一條靠「機(jī)械血液」驅(qū)動(dòng)的魚狀機(jī)器人登上了Nature，它能夠在水里游上 36 個(gè)小時(shí)。

這條身長(zhǎng)約 40 厘米的、以獅子魚為原型的機(jī)器魚，實(shí)際上是一個(gè)軟體機(jī)器人，外殼為白色塑料，內(nèi)部裝著電池組以及攜帶電能的「機(jī)械血液」——液壓流體。

這些液壓流體的作用下，這條機(jī)器魚能夠揮動(dòng)「魚鰭」緩慢游動(dòng)。值得注意的是，機(jī)器人內(nèi)的液壓流體在傳遞電能的同時(shí)，也在傳遞力。

另外，由于這條機(jī)器魚使用了柔性材料，因此能夠制造出相對(duì)復(fù)雜的外觀，并且讓「機(jī)械血液」在機(jī)器人的血管系統(tǒng)中流動(dòng)。

▲ 機(jī)械魚的「魚骨」

這條魚意味著電池技術(shù)在形態(tài)上得到了突破，它通過將儲(chǔ)能、驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)功能都整合到液壓流體中，從而增加機(jī)器人的能量密度，控制產(chǎn)品體積同時(shí)增加續(xù)航。

目前我們常用的電池都是固體的。若要提高產(chǎn)品的續(xù)航時(shí)間，往往需要將電池的能量密度變大、體積變大，這同時(shí)也會(huì)讓電子產(chǎn)品的整體體積增加。

這種電池技術(shù)將為復(fù)雜環(huán)境下工作的工業(yè)機(jī)器人提供新的研究方向，尤其是柔性機(jī)器人的動(dòng)力問題。

比如在危險(xiǎn)復(fù)雜深海海域、核電站附近高放射性水域等地進(jìn)行科考、清理時(shí)，能夠靈活移動(dòng)、長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航的水下工業(yè)機(jī)器人就能夠大展身手。

在 2011 年日本福島核電站因地震海嘯出現(xiàn)核泄漏后，事故現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)、清理工作就由各類特殊的機(jī)器人來執(zhí)行。

▲ 東芝研發(fā)的水下機(jī)器人

其中東芝開發(fā)了一款能夠克服高強(qiáng)度輻射，并且能夠進(jìn)入反應(yīng)堆內(nèi)部進(jìn)行檢查的機(jī)器人。然而這個(gè)機(jī)器人依然需要通過線纜遠(yuǎn)距離操控。

相比之下，如果是柔性機(jī)器人來執(zhí)行任務(wù)，就能更方便地?cái)D進(jìn)狹小的空間或者穿過會(huì)變化的障礙物。

目前的柔性機(jī)器人，大多數(shù)是使用固體電池作為動(dòng)力來源，通過泵入空氣等流體控制軟體組織，在整體外觀和電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上依然處于相對(duì)原始的狀態(tài)。

▲ 一個(gè)模仿八爪魚的柔性機(jī)器人，圖片來自 Nature

這條機(jī)械魚使用「機(jī)械血液」驅(qū)動(dòng)的方式雖然依然處于學(xué)術(shù)研究階段，并未進(jìn)行量產(chǎn)商用，但也在一定程度上預(yù)示著柔性機(jī)器人的技術(shù)方向。

總而言之，我們依然對(duì)能夠無線、遠(yuǎn)距離操控，并且運(yùn)動(dòng)靈活、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的機(jī)器人有著強(qiáng)烈的需求。