国产软体机器鱼打卡万米深海，是如何在水中动起来的？

浙江大学航空航天学院教授李铁风介绍，机器鱼以海水为低压端电极，体内的电源在人工肌肉内外两侧形成电势差，薄穗老薄的鳍因此舒张、收缩形变。依靠预设好的程序，机器鱼就能悠然展开双鳍，在深海中行进游动。

李铁风介绍，狮子鱼的头部骨骼分散地嵌在软组织内，而仿生机器鱼一大设计亮点就是模仿狮子鱼分散的头部骨骼结构。而为了更接近狮子鱼的软组织质地，研究团队选择用硅胶打造机器鱼的骨架。这种透明的凝胶状材料密度接近水，质地软、韧性高，能将电池、控制电路等硬质器件“温柔”地包裹住。

“我们将功能性电子电路最大程度地分散在软硅胶中，通过参数调节和结构设计，实现机器鱼内部的应力水平平衡。”李国瑞解释说，尽可能分散排布元器件，能够减少它们彼此间的剪切应力。

如此一来，机器鱼即便没有刚性外壳保护，也能适应极高的静水压力。告别了沉重的金属壳，机器鱼身姿更轻盈，机动性也有所改善。如今人们见到的机器鱼成品长22厘米、翼展宽度28厘米，重量仅150克，接近2~3枚鸡蛋。

扩展资料：

机器鱼的研究成本与传统深海机器人相比更低

“这项工作会在很大程度上推进深海机器人的研究进步。”论文审稿人如是评价。因为创新性的设计理念、自主研发的特殊材料，机器鱼的成本也变得更低廉。

告别了传统设计思路，机器鱼不再需要用昂贵的源滑钛合金做耐压壳，仅这一项便可省去不少成本。李国瑞告诉《中国科学报》，与传统深海机器人相比，新论文展示的机器鱼成本小得多，单台成本可猜裂升控制在万元以内。

“这项研究能为深海探测作业、环境观察和深海生物科考提供新的解决方案。”李铁风表示，未来，研究团队还将继续致力于提升深海装备和机器人的应用能力，让柔性智能设备适用于深海作业等更复杂的场景。

参考资料来源：光明网－软体机器鱼“打卡”万米深海

本次由浙江大学，中国科学院深海科学与工程研究所，国防科技大学，上海海洋大学，大连海事大学等团队联合完成了一项重大的研究。这个重大的研究就是他们率先提出了机电系统软硬共融的压力适应原理，成功研制了无需耐压外壳的仿生软体智能机器人。并且首次实现了在万米深海自带能源软体，人工肌肉驱控和软体机器人深海自主游动。

而这次我国仿生软体机器鱼的制作灵感则是从超声渊的狮子鱼当中获得的。这种机器鱼能够在马里亚纳海沟10900m深处成功驱动，并且还能在海贺侍歼南3224m处自由游动。

看似简单的灵感，却需要背后的研究团队付出日以夜继的努力。首先，万米海底的压力相当于一吨重的小汽车全部压在指尖。而过去只有用高强度的金属外壳或者压力补偿系统，才能克服深海的极高静水压。现在通过李铁峰团队研制的仿生软体机器鱼，利用软体人工肌肉驱动一对翅膀状的柔性胸鳍，通过有节律性的扑翅实现游动。控制电路，电池等硬质器件则被融入集成在凝胶状的软体机身中，通过设计调节器件，方能实现机器人无需耐压外壳就可以承受万米级别的深海静水压力。

研究禅冲团队通过对深海狮子鱼的结构分析，发现了深海狮子鱼的骨骼细碎状的分布在凝胶状柔软的身体中，有助于帮助深海狮子鱼在高压环境下的生存与活动。正是深海狮子鱼给了创作团队更多的灵感，所以才有了这次的机器鱼。

而机器鱼除了克服静水压谈让的作用，还要能够适应深海，低温，高压等极端环境。所以不难想象出这次中国科研团队面临的困难有多么巨大。即使是这样，中国科研团队依旧迎难而上，让机器鱼在马里亚纳海沟10900米深海驱动，并且在海南3224m深海游动。这次海试，让技术从试验室更快的走向了实用，也再一次让世界看到了中国制造！

由我们国家自主研发和制造的软体机器鱼在深度超过万米的海洋中实现了自主游动，为深海探索装备提供了新的解决方案，同时也为我国对于深海研究提供了新的思路和途经。

虽然深海区域就在地平面之下，但人类对于海洋的研究和探索却十分不足，甚至人类对于海洋的认识还不及太空的十分之一。原因之一在于随着海洋深度的不断增加，海水引起的压强也在不断增大，到了万米深度的海洋当中，海水的压强将达到1100倍的标准大气压水平。这样的压强相当于在手指指甲盖大小的区域内，就要承受1吨重物所产生的压力。这样的压力已经远远超出了人体的承受范围，之前蛟龙号孙亏最大下潜深度是7020米，而人类曾经到达的海洋深度是10916米，到达这样的深度用了前后5个小时来适应压强变化带来的人体不适，上升和下降的速度也不能太快，否则压强的急剧变化会引起身体的细胞压强平衡。而且全过程人体还必须全程呆在一个十分坚固的深海探测器里面，通过观察窗观察外部的深海世界。

这样的深海探索成本明显太高，人类的身体构造只适应陆地的生活环境，对于深海高压、低温、黑暗的环境人类的身体完全无帆凯耐法承受。但通过智能探测设备，我们却可以足不出户就能得到深海第一线的资料和信息。我国科学家研发的软体机械鱼，通过表面软体的结构，很好地缓解了深海高压的环境，同态春时也保护了内部精密的探测仪器和设备。利用智能设备来探测海洋，并不需要担心深海对于人体造成的影响，同时也能通过人工设定的智能程序，让设备自动完成下水前人交给它们的任务。这样一来，对于深海的研究和探索，成本和时间都将会大大降低，也会更加安全。

这个软体机器鱼是我国科学家自主研制开发生产的，过程保持了全部自主化和国产化，在设计和制造上，不会受到国外的技术封闭和限制。这也为后续进一步深入研究，大规模批量生产提供了可能。