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上個月，在華盛頓特區舉行的2017海軍未來部隊科技博覽會上，美國公司Pliant Energy Systems展示了一款水陸兩棲機器人——敏捷兩棲遊泳者（AAS1）。這款機器人在Pliant內部被稱為"Velox"（拉丁語：快速），值得一提的是，它依據仿生學原理，兩側"長"有一對波浪形飄帶，它們類似魚類的鰭，能為機器人的前進、轉向提供動力。
Pliant的兩棲機器人
"這是一種新型的推動方式。"美國海軍官員湯姆·麥肯納（Tom McKenna）在接受電話采訪時表示，"這和一些水生動物的運動方式很相似，比如鰩魚和魷魚。"同時，機器人也參考了蛇的運動方式，能在草地、雪地、冰麵等不同地麵環境上安全穿行。
據悉，美國海軍實驗局ONR（負責美國海軍及海軍陸戰隊武器研發的部門）已與Pliant簽訂了合約，共同開發以Velox為藍本的軍用平台，幫助部隊實現高效的海—陸—海地形轉移。
地形轉移向來是軍用器械和特種機器人研發的一個難點，研發人員為了讓設備能適應更多環境，往往會犧牲一定的重量、體積、靈活性。以美軍常備的兩棲車為例，現在的兩棲車大多隻是裝了輪胎的氣墊船。在水上，它由螺旋槳、噴水驅動；在岸上，它由四輪驅動。雖然號稱兩棲，但車輛使用的是兩種全然不同的推進方式。
Velox針對這種情況做出了改進，無論是什麼地形，它都通過控製飄帶進行波浪形運動提供前進動力。Pliant的CEO兼CTO本傑明·皮特羅·菲拉爾多（Benjamin Pietro Filardo）表示："Velox是第一款能在水中用鰭'遊泳'的機器人，但這還隻是它的一個特點，除此之外，它還能用鰭在陸地上平穩前進，這是我們首創。"
菲拉爾多解釋道，Velox的鰭使用特殊材料，它的設計初衷是構建一個能量生成係統，比如懸停在某一水域中利用水流為機器人充電。"發電和推進是一組逆係統，風力渦輪發電機是發電的，而螺旋槳是耗電的。飛機飛行時有強風，但螺旋槳並不能利用風能發電，這是因為它的葉片表麵積太小，無法捕獲大量風能。Velox的鰭有一個很大的表麵積，它提供了一個巨大的、相對運動緩慢的水流接觸麵，能更高效地收集能量。"
當然，這一切目前還隻停留在理論層麵，但隨著美國海軍掌握了Velox的推進係統技術核心，實現這些猜想也是指日可待。
此外，由於機器人沒有裝備螺旋槳，且使用了柔性材料，除了軍用，它還有許多潛在用途，如進入環境敏感水域進行科研調查。
"螺旋槳會攪碎海草、殺死動物，但Velox不會，它的柔軟飄帶隻能給海牛做做按摩。"
波浪形運動
早在20世紀80年代末，還在蘇格蘭聖安德魯斯大學學習海洋學和生物學的菲拉爾多就開始關注波浪形設計。"在風暴到來之前，海浪一直很平穩，這讓我不禁開始設想什麼會在波浪中存活下來，以及如何通過非線性的機械運動利用能量。"
畢業後，菲拉爾多成了一名建築工程師（有建築學學位），一次偶然的機會，他看到了SRI一份對介電彈性體，也稱電活性聚合物的研究報告。這給了他啟發。這種材料可以被作為可變電容器，能通過拉伸、平攤放電，當被通電時，它也能進行波浪形運動。"這是第一種人造肌肉。"菲拉爾多激動地表示。
2007年，菲拉爾多開始思考捕捉能量鏈的第一階段是什麼？介電彈性體發電機的流體接收組件是什麼？介電彈性體非常適合在充滿動能的環境中運動，即使沒有線性機械係統，如鈍齒、滑輪、齒輪和剛性聯軸器的支撐，它也能進行波浪形扭動。事實上，作為一種聚合材料，它的特性決定了它沒有內部金屬腐蝕的煩惱。
美國海軍正在研發擁有波狀鰭的兩棲機器人的 …美國海軍正在研發擁有波狀鰭的兩棲機器人上個月，在華盛頓特區舉行的2017海軍未來部隊科技博覽會上，美國公司Pliant Energy Systems展示了一款水陸兩棲機器人——敏捷兩棲遊泳者（AAS1）。 …
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