解决鱼类如何游得好可能旺彩彩票登录有助于设计水下机器人

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无螺旋桨的机器人很快就会以风格游泳。鱼类和其他水生物种如何在不消耗大量能量的情况下推进自身前进的新模型可能有助于创造能够像真实物一样游动的节能水下机器人。

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科学家之前只关注一个参数,该参数与摆动的鱼尾巴的节拍以及它与动物向前运动的振动距离有关。但事实证明它稍微复杂一些。

Saadat及其同事确定了第二个重要因素:尾巴相对于鱼的长度来回走了多远。他们发现几乎所有的鱼类-以及许多其他海洋生物-在这个参数的最佳范围内游动以产生推力,每个尾巴的长度在动物长度的1/3到十分之一。

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“这给你正确的球场。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的MattiaGazzola说,即使对于不同的鱼形状和步态,如果你在那里,你也会以最小的功率输入进行巡航。

研究人员开发了模型通过仔细监测实验室水箱中的鳟鱼巡航参数。在水箱中,水流成一圈,让动物在上游游泳时留在一个地方,就像鱼类跑步机一样。该团队还测试了一个模拟鱼尾的机器人系统,以测量它在游泳时使用的功率。

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此外,研究人员使用以前发表的关于各种其他海洋生物的数据,包括鲭鱼,黑鳍鲨,海豚和虎鲸,观察它们是否始终按照它们在实验室中发现的鳟鱼参数进行游泳。

哈佛大学的乔治·兰黛说:“令人惊奇的是,许多不同形状和不同种类的水生生物符合相同的一般规则。”Saadat认为这些规则可用于帮助设计节能水上机器人。例如,这种机器人可以在不打扰野生动物的情况下探索海底或绘制珊瑚礁地图,而美国海军则对没有螺旋桨的隐形机器人感兴趣。

期刊参考:物理评论流体,DOI:10.1103/PhysRevFluids.2.083102

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(责任编辑:旺彩彩票登录)

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