仿生軟體機器魚展現多模式游泳能力，引領水下機器人新突破

中國科學院瀋陽自動化研究所的研究團隊成功開發出一款多模式游泳的軟體機器魚。這款機器魚的設計靈感來自於自然界魚類高度敏感的側線感應系統和先進的肌肉驅動機制，整合了驅動、感知和控制功能，為水下機器人技術帶來了顯著的進步。

這項研究於1月21日發表在《IEEE Transactions on Robotics》期刊上，展示了一款能夠執行四種不同游泳模式的軟體機器魚，無論在多功能性還是感應能力上都超越了同類系統。研究在三個關鍵領域取得了重要進展：多驅動單元的協同控制策略、柔性嵌入式感應系統的實現，以及智慧環境適應模式切換。

研究團隊模仿鯖魚的生物結構，利用3D列印技術設計了一種柔性仿生結構，並搭配軟體驅動器。該驅動器整合了三個專門元件，按功能層次排列：壓縮彈簧、介電彈性體膜和柔性電極。

為了複製魚類的側線系統（用於檢測運動和環境變化），研究人員開發了高精度的柔性應變感測器。這些感測器使機器魚能夠感知其游泳狀態和周圍流體環境的變化，從而能夠自適應地切換到最佳游泳模式。

此外，透過協同控制多個仿生肌肉單元的激勵幅度和順序，這款機器魚成功再現了自然魚類的各種游泳模式，並適應不同的游泳環境。這項研究不僅展示了仿生技術的潛力，也為未來水下機器人的設計和應用提供了新的方向。