北航科研团队发布深海小型机器人重大突破：万米深渊如履平地
在浩瀚无垠的海洋深处，隐藏着地球最为神秘和未知的部分。马里亚纳海沟，作为地球最深的地方，其万米深渊的极端环境长期以来被视为机器人探索的“禁区”。然而，近日北京航空航天大学（北航）联合中科院深海所、浙江大学等科研机构组成的科研团队，发布了一项关于深海小型深潜机器人的重大科研成果，成功打破了这一禁锢，让小型机器人在深海中也能如履平地。
这款深海小型机器人身长不到1米，却能够在水深超过万米的马里亚纳海沟等极端深海环境中进行测试，并展现出了令人惊叹的运动性能。据悉，科研团队已经在知名国际学术期刊《科学·机器人》上发表了这一研究成果。
测试中，这款小型机器人在中国南海海马冷泉1384米的水深中，顺利完成了游动、滑行、变形和爬行等科目。更令人振奋的是，在马里亚纳海沟10666米深的海底，这款机器人依然能够自如地像蝠鲼一样游动、滑翔，甚至还能像龙虾一样在海底爬行。在如此极端的深海环境中，机器人能够顺畅地切换各种运动状态，完美适应深海的复杂环境，这无疑是一次令人瞩目的技术突破。
北航机械工程及自动化学院的研究生左宗灏表示，海试的表现出乎之前实验室的预期。机器人的驱动性能在深海静水压的升高下不仅没有减弱，反而有更好的表现。看到这样的结果，团队成员们都感到非常兴奋。
实际上，深海小型机器人的开发难度并不因为体积小而降低。相反，在某些方面甚至可能比大型深潜器的研发更具挑战性。深海大型潜航器，特别是载人深潜器，被誉为大国重器，其研发制造难度极大。然而，对于这款体长不到50厘米、体重仅1.5公斤的小型机器人来说，大型深潜器研发过程中所取得的科研成果以及技术和经验几乎都无法直接应用。
深海环境对小型机器人的关键部件，特别是驱动部件提出了极高的要求。既要扛住深海环境巨大的压力（万米深海压强相当于压了一座小型冰山），还要应对仅有几摄氏度的低温环境，同时驱动部件还要足够轻和小，性能还要够用。没有现成的技术可供借鉴，科研团队只能另辟蹊径。
经过长达6年的艰苦研发，科研团队终于找到了解决问题的关键。他们巧妙地利用了一种叫手性双稳态结构的原理，就像我们平常玩过的一些玩具，从一边的凸起稍稍给力，就会突跳到另外一边。在深海环境中，这种结构的原理被发挥得淋漓尽致。深海的压力会把这个软软的、突跳的东西压得更硬，从而实现了更高的驱动速度和幅度。此外，科研人员还使用了形状记忆合金以及特殊的结构设计，开发出了适应深海环境的驱动部件。
这款深海小型机器人不仅具有小型化和低成本的特点，还有望成为未来深海科考以及深海资源开发的利器。专家介绍，由于其体积小、重量轻，可以一次性由潜航器携带多个机器人下去进行相关的科考或作业。这将极大地提高深海科考的效率和准确性，为深海资源的勘探和开发提供新的可能。
目前，科研团队正朝着深海柔性机器人+AI的研究方向努力，为深海智能作业提供更广阔的空间。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，相信这款深海小型机器人将在未来的深海科考和资源开发中发挥越来越重要的作用。
