近幾年來，海底ai革命的火熱爆發促使國内外出現各式各樣的水下仿生機器人，它們在海洋世界裡各顯神通。
著名紀錄片《動物世界》曾拍攝到一種海洋生物——被稱為“吸盤魚”的䲟魚，它憑借嘴部的吸盤可吸附在鲸類、鲨魚和海龜的腹部，即使宿主快速遊動，䲟魚還是能牢牢地附着而不脫落。
然而，在觀看紀錄片之際，我們并沒有想到它居然會成為今天䲟魚仿生機器人的模闆。據雷鋒網了解，近日，由北京航空航天大學、哈佛大學和波士頓大學聯合啟動了一項科研項目，利用3d列印技術制作䲟魚仿生機器人，來幫助對海洋生物的研究。最近一期的《科學·機器人學》（science robotics）雜志封面刊登報道了相關研究成果。
目前，水下機器人的研發存在一個難題——它很難在水裡實作自主抓取的任務。而以䲟魚為模闆的水下仿生機器人，它為解決這個難題打開了新的思路，因為它通過順勢吸附的行動去完成抓取。
䲟魚仿生機器人的構造
這款水下機器人具備䲟魚與吸盤兩部分，研究團隊利用3d列印和雷射切割技術設計出這款仿生機器人。其中，最精巧複雜的部分就是魚頭部位的吸盤。魚頭部吸盤由三部分組成：
吸盤外周的唇圈，由柔性的肌原纖維組成，主要産生負壓； 吸盤内部的硬質鳍片結構，外表包裹厚度約500微米的軟組織，可由肌肉驅動産生法向微動； 鳍片上的錐狀小刺結構，底部直徑約200微米，頂端為1-5微米。其内部有2000個微型的小刺，按照附着面凹進或凸起進而令吸盤能吸附在各種海洋生物的體表。
雷鋒網獲悉，課題組和哈佛大學robert wood實驗室一起攻關，借助高精度雷射加工技術，加工出了尺度、形狀都和真實䲟魚結構高度近似的硬質小刺，并嵌入到複合材料的樣機鳍片中。
除此之外，為了讓䲟魚仿生機器人在水裡動起來，課題組還制作了輕量化、防水的纖維增強軟體直線驅動器，實作了䲟魚吸盤内部鳍片的微動，其幅度約為150微米。
課題組做出的仿生䲟魚軟體吸盤機器人樣機，能在光滑表面産生相當于自重約340倍、粗糙表面上自重約100倍的吸附力。
在鮣魚仿生機器人研發成功之前，文力教授曾經帶領團隊研發“軟體章魚觸手機器人”。今年3月，北航itr軟體機器人實驗室與國際著名機器人與自動化公司festo合作研制的“軟體章魚觸手機器人”釋出，并在漢諾威工業展上獲得了德國總理默克爾的青睐。這種機器人能為不同形狀、大小的物體完成安全無損和有力的抓取，突破了剛性機器人的部分先天缺陷。
水下仿生機器人應用前景廣闊
主導研發這項仿生機器人的文力教授表示，“這種‘搭便車’行為最大的優點，就是能有效減少運動消耗的能量。”
“通過将仿生樣機內建到水下機器人上，實作類似 魚的遊動-吸附-脫離。這項研究工作不但從生物力學角度揭示 魚的吸附機制，同時為未來的低功耗水下仿生軟體機器人、水下吸附裝置提供了新的思路。”文力教授說道，基于生物體機制，這種機器人雖然吸附力可觀，卻不會對吸附表面造成破壞。此項應用在軍民領域都有良好的應用前景，如國防科技、水下救援、海洋生态檢測等方面，可發揮重要作用。
水下仿生機器人，仿佛是人類探索未知海洋領域的另一雙手臂。由于水下機器人的工作區是在水域内，是以市面上的産品也基本都是采用仿生技術設計。據雷鋒網了解，水下機器人由于具有高效的推進性能、良好的隐身性能以及操縱性能，有着廣闊的應用前景。
民用方面，它能夠應用于海洋環境研究、海洋資源探測及開發、海洋援潛救生等，也可以作為電子寵物或智能玩具進入人們家庭。
軍用方面，可用于戰時偵察、收集情報、潛艇戰與反潛戰，同時也可以作為高性能的智能化武器或武器平台，直接用于襲擊和破壞敵軍的港口、水下偵察系統、艦船、破壞敵方海上運輸線等。
除此之外，水下仿生機器人作為一種新興的水下運載器，為機械、電子、材料、能源等硬體的研制以及單機器魚控制算法、多機器魚協調控制等軟體的開發提供了全新的平台。