雷竞技-机器人金枪鱼揭示巧妙的鳍折叠机制—新闻—科学网

金枪鱼是海洋中游得最快的鱼类之一。它们在水中快速移动时，会将鳍缩短或折叠起来，以削减阻力。近日，厦门年夜学的林中路和同事操纵金枪鱼这一奇妙的鳍折叠机制，改良了水生气器人的设计，研发出一款更灵敏的金枪鱼机械人，使转弯速度提高了近33%。相干研究功效已在预印本平台arXiv上发布。

一个鉴戒了金枪鱼伶俐的泅水技能的机械人。图片来历：Zhonglu Lin et al. (2024)

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这个金枪鱼外形的机械人有半米长，其头部、背部的背鳍和尾巴结尾的尾鳍别离安装了一个马达。研究人员拍摄了机械人在泅水池中游动的全进程，并测试了当机械人加快、转弯或稳步向前游动时，背鳍折叠或睁开时的结果。

他们发现，折叠或睁开背鳍对速度、效力和线性加快度等身分有显著影响。当机械人回身时，折叠背鳍能使其速度提高近33%。假如在机械人稳步向前游动时连结背鳍竖立，其活动效力将下降13%，也会耗损更多能量。

林中路说，这些发现与天然界中金枪鱼若何折叠背鳍以履行快速切确的活动相吻合。例如在捕获猎物时，金枪鱼会折叠背鳍以快速游动。

“经由过程设计近似的矫捷节制系统，水下航行器可以改良它们的均衡和导航能力，和高速游动时也能灵敏地活动。”林中路说。

“领会金枪鱼如斯高程度的泅水表示自己就很有趣，由于对人类来讲，最好的泅水活动员也没法做到。”美国宾州西彻斯特年夜学的Frank Fish说。

Fish弥补说，在金枪鱼的泅水技术中，尾鳍可能比背鳍阐扬更年夜的感化。“我们丈量了承平洋蓝鳍金枪鱼的转弯机能，发现这类机能远远优在机械人。”Fish说，这可能意味着，经由过程对尾鳍的深切研究，可以更好地改良金枪鱼机械人的机能。

相干论文信息：https://doi.org/10.48550/arXiv.2407.18843

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