转自：千龙网

原标题：克服高压低温环境 无损采样海底生物

小型多模态机器人突破万米深海

万米深海曾是小型机器人的“禁区”，历经6年研发，一台“小精灵”翩然降落在这里，行动自如。昨天(20日)，北京航空航天大学机械工程及自动化学院研究团队联合中国科学院深海所、浙江大学，发布了这项“深海小型多模态机器人”科研成果。该机器人首次突破万米深海，并实现多模态运动，为海洋资源开发、考古发掘、环境监测等带来更多可能性。

“此前，能到达万米深海的机器人，多为重达数吨的刚性体大型潜航器。因为这里的压强对于小型机器人来说，相当于指甲盖上站了一头一吨重的犀牛。”北航研究团队负责人、教授文力说，深海的高压会削弱机器人运行性能，然而只有小型机器人能灵活应对复杂的深海环境，能更自如地完成多样化的任务。开发既抗高压又身材小巧的深海机器人迫在眉睫。

经过多年尝试，团队设计出一款深海驱动装置：利用双稳态手性超材料结构在两个稳态之间切换时的快速突跳，实现高效驱动。文力解释：“这种快速突跳的速度和幅度会随着结构材料模量的增加而增加，巧妙地将深海高压对软材料的负面影响扭转为正面影响，成为提升机器人驱动性能的助力，帮助柔性材料驱动器克服在深海环境下性能衰减的困难。”

此外，团队还从深海世界的“舞者”——蝙蝠鱼的运动模式中汲取灵感，设计出能游动、滑翔、爬行的多模态机器人，并利用手性双稳态超材料结构，在0.75秒内实现了从游动到走动的快速转换，适应不同的海底地形和任务需求。

研究团队在马里亚纳海沟等多地形、全海深的地点进行了14次实地测试。结果显示，深海低温高压下机器人的运动性能可以媲美甚至超越实验室常温常压下的运动性能，并成功实现了预期的多模态运动。

针对软体生物安全抓取的难题，团队还提出一种穿戴式深海柔性抓持器设计方法。该抓手已成功完成了3400米深海环境下对海星、海参、海胆等软体海洋生物的无损抓取和采样，移动吨级着陆器开箱操作等一系列深海任务。

该成果在国际学术期刊《科学·机器人》上发表。目前，团队正朝着“深海柔性机器人+AI”的研究方向进发，为深海智能作业开拓更多可能。