海洋潮流驅動的自動機器人：高效推進的新突破

在複雜的水下和空中環境中，自動航行器常常需要面對各種氣流和水流的挑戰，這些自然力量往往會阻礙它們的航向。然而，一項新技術的出現，讓這些航行器能夠利用周圍的水流來實現高效推進。Peter Gunnarson和John O. Dabiri設計了一款水下機器人，它能夠『衝浪』於渦流之中，從而大幅減少航行所需的能量。這項研究已發表在《PNAS Nexus》期刊上。

這款名為CARL的機器人，大小僅如手掌，配備了機載慣性測量單元、十個馬達以及一個簡單而有效的演算法。當機器人感知到橫向加速度超過某個閾值時，它會朝著加速度的方向遊動。研究人員在一個深1.5米、長5米的水槽中進行了測試，透過脈衝式壁掛推進器生成渦流環，CARL成功利用這些渦流從水槽的一端『衝浪』到另一端，其能量消耗僅為未使用該演算法的機器人的五分之一。

CARL的成功不僅展示了它在原型流結構中的『衝浪』能力，更暗示了這一技術的潛在應用。隨著進一步的研究和改進，類似的技術可能被應用於自動航行器，使其能夠透過與背景流的互動，顯著提升航行效率。

這項技術的突破，不僅為水下機器人的設計提供了新的思路，也為未來的海洋探索和資源開發帶來了無限可能。隨著科技的進步，我們或許能夠看到更多像CARL這樣的智慧機器人，在海洋中自由穿梭，為人類揭開更多海洋的奧秘。

圖片來源：John O. Dabiri和Peter Gunnarson