机器鱼目前行动还略显缓慢，但已能续航36小时（视频截图）
建平
专业杂志《自然》6月19日发布了一项工程学最新突破：来自美国康奈尔大学和宾夕法尼亚大学的研究人员团队，研制出一种液压液组成的人工合成血管(人造循环)系统，可以通过机械传动和电力驱动的方式为软体机器人提供持续动力。在对该系统的测试中，一个软体的机器狮子鱼无需固态电池，便能够以每分钟大于1.5倍体长的速度长时间逆流游动，并不断拍动胸鳍，前行或转弯，续航时间甚至可达36小时。
“血液”的成分是关键
我们知道，鱼是靠摆动鱼鳍与鱼尾来游动的。这条软体机器鱼的腹部、尾巴、鱼鳍等位置都安装有“泵+电池组”的动力装置，当“血液”流过这些装置，就会产生电能，转化为动力来启动泵，从而摆动这些部位，机器鱼便能前行、拐弯了。其中的奥妙正是“血液”的成分。
这种“血液”就是研究组的最大突破。它其实是一种液压液，但它已不仅能传递力，还可以传递电能。它既可以像普通液压液那样完成运输的工作，还因为含有一种碘化物，当它流过那些动力装置时，碘离子会与电池组里的锌产生化学反应，这个过程中，就会产生电压，从而让泵动起来。
当然，一旦“血液”中的碘化物消耗完毕，机器鱼也一样会没电。但只需要再一次“输液”，它又可以动起来。
提高储能效率是目标
研究人员通过测试，发现把液压传动和能量储存都集成到同一个装置里，可以令这条鱼的功率密度达到了普通液压系统的至少三倍以上。他们认为，还有可能让这个数值有所增加，从而实现更高的工作效率——现在鱼游得并不快，但它应该还可以游得更快。
这项研究的最大意义，就是为解决机器人的一个核心难题——储能提供了新思路。目前的普通机器人固体电池都占有体重与体积的相当大的比例，使用这种液体供能系统，可以有效地帮助机器人减重或缩小体积，从而更好地保持身体平衡与提高性能。
除此之外，这种“血液”还以循环模式的构造供能，所以也似乎让机器人更加像“人”——它的各个部位比如控制系统、感知系统、动力系统等，能更紧密结合起来形成一个有机的整体。这将帮助提升未来机器人设计的能量储存、效率和自主性。
机器鱼研发成果回顾
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鱼的结构与游动方式相对来说比较容易模仿，只要解决了防水的难题，做一条机器鱼放进水中看上去并没那么难。但要让机器鱼发挥它该有的作用才是人们研发它的重点。
在此次亮相的不带固态电池便可续航36小时的机器鱼之前，已有不少研究成果值得我们留意。
1 海洋密探
美国麻省理工学院发布的机器鱼SoFi，是一款专为科学家深入研究海洋生物而设计的机器鱼，它的外形尽可能地接近真实鱼类，以便于它接近那些真实鱼类。科学家们因此将有机会看到许多之前无法接触到的鱼类，了解更多海洋生物的秘密。
2 河流卫士
欧盟出资250万英镑进行各种研究和设计，最终的成果是一群体长约50厘米、高15厘米、宽12厘米的机器鱼，它们被投放在泰晤士河中，可自动监测河水中的各种污染物，并利用GPS装置将数据适时传给研究人员。它们游动起来酷似真正的鲤鱼，身体在发动机的推动下来回摆动，并用鳍和尾来改变它们的游动方向，其游动速度可望达每秒半米。
3 微型鱼特工
瑞士洛桑联邦理工学院的机器人系统实验室里，研发出一种微型机器鱼。研究人员是参照斑马鱼原型设计这条机器鱼的，正常约70毫米，鱼身颜色和外形与真正的斑马鱼很相似。它们被放入水中后，可混进鱼群当“间谍”，它们能了解鱼群里的鱼是如何联系彼此的，然后，它就可以模仿这种交流和运动，去影响这些鱼的行为，最终成为鱼群里的“大哥大”。
4 水下巡逻兵
马德里技术大学和佛罗伦萨大学的研究人员设计的一种鱼类机器人，可以应用于各大养鱼场，帮助养殖商监测水质，提高养殖海鲜的品质。它们可以在养殖水域巡逻，通过检查pH值来监测水质。如果感应到水质变化，原本有固定路线的它们就会自主改变路线，这样只要跟踪这些鱼就会发现哪里的水质受到了污染。
5 幽灵泳士
美国设计的一款名为“幽灵泳士”的水下机器人，外表如同一条小型金枪鱼，重约45公斤，潜航深度约为25厘米到91厘米。它的主要目的是验证模仿动物形象制造的水下无人机是否实用。
这种水下机器人能够悄然游进敌对水域并传回对方船只的行动信息。美国海军希望这种间谍鱼获得实际应用，帮助人类执行危险任务。
6 水下摄影师
中国北大团队Robosea研发的水下摄影机器鱼BIKI，主要功能就是在水下跟拍、摄影，它的续航能力为2.5小时，重量仅800克，能抵御外界达500克的冲击力度。它自带800万像素的摄像头，可潜入水下10米进行拍摄，基本可满足一般的游泳池、河流或近海海滨的拍摄需求。（那拉）
作者：建平