中國科研團隊成功研發出一款能夠在萬米深海活動的小型可變形機械人。這部機械人長度不足 50 厘米，而重量亦僅 1,500 克，目前已深入馬里亞納海溝，並成功執行測試任務。團隊歷時 6 年開發這款機械裝置，首次打破過往只有大型剛性潛航器才能抵達地球最深處的限制，令小型機械人探索深海成為可能。該項研究已於 3 月 20 日發表於國際期刊《Science Robotics》。
新型深海機械人來自北京航空航天大學機械工程及自動化學院，並由中國科學院深海科學與工程研究所、浙江大學協力參與設計。研究人員參考生活於深海的蝙蝠魚運動特性，開發出可「遊動」、「滑翔」和「爬行」三種模式的多模態機械人。這類運動能力為機械人在惡劣海底地形中穿梭提供了極大靈活性。
在萬米深海中，壓強相當於每平方厘米承受 100 公斤以上重量，甚至足以壓毀常規設備。傳統柔性驅動器在這種極端環境下容易失效，運作速度與動作幅度大幅降低。為應對這項技術挑戰，團隊研發出一套嶄新的深海驅動裝置，利用雙穩態手性超材料的快速轉換機制，讓機械人在深海高壓下依然能保持高效活動。這項技術突破成功將深海壓強的負面影響轉化為提升性能的動力來源。
除了承受高壓，機械人亦需要應對 2 至 4 攝氏度的極低水溫。團隊採用具形狀記憶效應的合金材料作為驅動核心，通過電流加熱讓合金彈簧產生交替收縮動作，驅動整體裝置持續運作。研究人員進一步透過有限元素模擬分析、高壓罐實驗及實驗室測試優化整體機構設計，提升驅動器在深海環境下的表現。
此項技術的應用範圍甚廣，包括海洋資源勘探、水下考古、環境監測等領域。目前，研究團隊正計劃結合 AI 技術，提升機械人的智能化程度與續航能力，期望未來能進一步擴大深海探測的深度與範圍。項目負責人之一文力教授表示：「萬米深海對小型機械人來說猶如一座冰山壓在身上，但我們成功跨越挑戰，證明海底也能見光。」
資料來源：科學網
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