3月4日，國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》雜志在封面刊發(fā)之江實(shí)驗(yàn)室與浙江大學(xué)合作的研究成果——無(wú)需耐壓外殼，便能承受萬(wàn)米級(jí)別深海靜水壓力的仿生深海軟體機(jī)器人，研究團(tuán)隊(duì)在全球率先實(shí)現(xiàn)了軟體機(jī)器人的萬(wàn)米深海操控及深海自主游動(dòng)實(shí)驗(yàn)，將為深海探索科考、環(huán)境監(jiān)測(cè)與資源勘探提供解決方案。

自然雜志封面。

澎湃新聞（m.dbgt.com.cn）從之江實(shí)驗(yàn)室獲悉，仿生深海軟體機(jī)器人形似一條魚(yú)，長(zhǎng)22厘米，翼展寬28厘米，約A4紙大小，原型來(lái)自于生活在馬里亞納海溝6000~11000米的獅子魚(yú)。

生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，獅子魚(yú)的骨骼細(xì)碎狀分布在凝膠狀身體中，能承受近百兆帕的壓力，相當(dāng)于約一噸的汽車(chē)壓在指尖上?！蔼{子魚(yú)的構(gòu)造帶給我們啟發(fā)，如果能將深海的‘生命奧秘’化作‘機(jī)器之力’，就可以研發(fā)出適應(yīng)深海極端環(huán)境的仿生、軟體、小型化智能機(jī)器人?！闭撐牡谝蛔髡摺⒅瓕?shí)驗(yàn)室智能機(jī)器人研究中心高級(jí)研究專(zhuān)員李國(guó)瑞表示。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)電子器件和軟基體的結(jié)構(gòu)、材料進(jìn)行力學(xué)設(shè)計(jì)，優(yōu)化了在高壓環(huán)境下機(jī)器人體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)?？刂齐娐?、電池等硬質(zhì)器件被融入集成在凝膠狀軟體機(jī)身中；通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器件和軟體的材料與結(jié)構(gòu)，機(jī)器人無(wú)需耐壓外殼便能承受萬(wàn)米級(jí)別的深海靜水壓力。

仿生深海軟體機(jī)器人。

動(dòng)力方面，機(jī)器人靠自身攜帶的小型能源控制系統(tǒng)和兩翼中間橢圓形部位的介電彈性體人工肌肉實(shí)現(xiàn)推進(jìn)。當(dāng)硅膠體中的電子器件產(chǎn)生電信號(hào)，介電彈性體會(huì)在刺激下產(chǎn)生像肌肉一樣的變形模式，雙翼隨肌肉伸縮進(jìn)行撲翼運(yùn)動(dòng)。為克服高壓、低溫條件下高分子材料的電驅(qū)動(dòng)性能衰減，團(tuán)隊(duì)研制了一種能適應(yīng)深海環(huán)境的電驅(qū)動(dòng)人工肌肉，在馬里亞納海溝的低溫（0~4℃）、高壓（110 兆帕）下依舊能正常工作。

“總的說(shuō)，仿生深海軟體機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了兩項(xiàng)關(guān)鍵突破：適應(yīng)深海靜水壓力的軟硬融合機(jī)器系統(tǒng)和適用于深海高壓低溫環(huán)境驅(qū)動(dòng)的新型介電高彈體驅(qū)動(dòng)器?！崩顕?guó)瑞表示，為抵抗巨大的靜水壓力，現(xiàn)有的深海機(jī)器人均需高強(qiáng)度的金屬耐壓容器保護(hù)，仿生深海軟體機(jī)器人則可實(shí)現(xiàn)深潛器的小型化、柔性化、智能化，有望大幅降低深海探測(cè)的難度和成本。

仿生深海軟體機(jī)器人項(xiàng)目團(tuán)隊(duì) 。

據(jù)介紹，2019年12月，仿生深海軟體機(jī)器人在馬里亞納海溝坐底，影像記錄顯示其在10900米深處實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定撲翼驅(qū)動(dòng)。去年8月27日，機(jī)器人又在南海3224米深處成功自主游動(dòng)。

“我們的機(jī)器人在深海、極地、高沖擊性等惡劣及特種環(huán)境下有良好的應(yīng)用前景?！崩顕?guó)瑞表示，項(xiàng)目組將繼續(xù)研究深海軟體智能設(shè)備的能源、驅(qū)動(dòng)、感知一體化系統(tǒng)，提升智能性，降低應(yīng)用成本；還計(jì)劃將技術(shù)運(yùn)用到深潛器上，研制小型化裝備，實(shí)現(xiàn)深海通訊、檢測(cè)等功能。

之江實(shí)驗(yàn)室是浙江省政府、浙江大學(xué)、阿里巴巴共同舉辦的混合所有制新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，以重大科技任務(wù)攻關(guān)和大型科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為主線，圍繞智能感知、智能計(jì)算、智能網(wǎng)絡(luò)、智能系統(tǒng)四個(gè)研究方向開(kāi)展前沿基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和核心系統(tǒng)研發(fā)。