多年來，科幻小說已承諾將來充滿了可以像動物一樣游泳，爬行和飛行的機器人。在加州理工學院的一項研究實驗室中，曾經感覺像是一個遙遠的想像正在成為現實。
乍一看，它們類似於其他任何月球水母：柔軟，半透明和幽靈，而鍾形的身體則通過水輕輕地處方。但是，請更仔細地看，並發現電纜纏結，橙色塑料閃光和突然的故意運動。
這些不是普通的果凍。這些是機器人。
在加州理工學院的Dabiri實驗室中，重點是研究流體動力學和生物簽署的工程，研究人員正在整合水母中的微電控制器，創建“ Bio -Bio”設備。計劃：發送這些遠程控制的果凍機器人，以將環境數據收集到傳統潛艇機器人的一小部分，並可能重新定義我們如何監視海洋。
加州理工學院的研究生Noa Yoder是研究生，是開發水母半機械人的團隊的成員之一，它使用裝滿傳感器的容器和兩個電極組成的設備，這些設備與水母的肌肉結合在一起。
“填補高科技潛艇機器人之間的利基市場，只需加入動物傳感器，您幾乎無法控制它們的去向，” Dabiri的一名學生Noa Yoder說。 “這些設備的成本非常低，很容易爬上一群自然界已經存在的水母。”
水母非常適合其他方式工作：與大多數海洋動物不同， 水母沒有中樞神經系統或疼痛受體使他們成為網絡增加的理想候選人。他們還表現出顯著的再生技巧，能夠重新啟動失去的身體和 回到上面的生活階段 為了應對傷害或壓力，他們 可以快速癒合24小時 消除設備後。
該項目始於大約十年前，妮可·徐（Nicole Xu）是達比里（Dabiri）實驗室的前研究生，現在是科羅拉多博爾德大學（University of Colorado Boulder）的教授。他的研究表明，水母中的集成電極可以可靠地觸發肌肉收縮，為現場測試和設備的首次表現做準備。後來，另一位學生畢業於加州理工學院，西蒙·阿努斯奇克（Simon Anuszczyk）表明，在水母上添加機器人配件，有時甚至比水母更大，並不一定會損害動物的游泳。而且，實際上，如果設計正確，配件甚至可以提高其速度和機動性。
該設備允許科學家通過海洋水域通過海水域進行pH，溫度，鹽度等的註冊測量。
機器人組件已經有幾次迭代，但是每個迭代的一般概念是相同的：一個中央單元，容納用於收集信息的傳感器和兩個通過電纜結合的電極。 Yoder解釋說：“我們加入（設備）並將電信號發送到嵌入水母中的電極。” “當發出信號時，肌肉會收縮和水母游泳。”通過以受控模式激活這些收縮，研究人員可以影響水母的方式以及何時移動，這使他們可以在水中導航並在特定位置收集數據。
這些機器人設備為海洋研究提供了更便宜（且更可持續的）選擇，因此任何希望學習海洋的人都可以使用它。
該團隊預計該項目將使海洋調查更加易於訪問，這不僅適用於擁有數百萬富翁潛水器的精英機構，而且對於較小的實驗室和保護小組。由於設備的成本相對較低且可擴展性，因此它們可以為全球更頻繁的分佈式數據收集打開大門。
該設備的最新版本包括一個微控制器，該微控制器發送信號以刺激游泳，以及壓力傳感器，溫度傳感器和SD卡以記錄數據。所有這些都適應了半美元大小的停滯3D打印結構。外部磁鐵和壓載物保持中性漂浮，使水母可以自由游泳並正確地定向。
最後一個迭代的局限性是，由於設備的加權以保持固定的垂直方向，因此只能控制水母在上下移動，並且該系統缺乏任何水平指導的機制。 Yoder目前的一個項目旨在通過實施內部流，這是一個改變設備內部重量的小型電動槓桿，可以在Sue中間進行方向運動和旋轉。
與大多數海洋動物不同，水母沒有中樞神經系統或疼痛受體，這使其成為網絡犯罪的理想候選者。
但是，也許最大的限制是設備本身的完整性。 Yoder說：“在所有環境中，幾乎所有海洋都已經存在於幾乎所有海洋中。”
但是，為了充分利用自然範圍，技術需要趕上。水母可以在深水壓力下游泳 400條：大約與有15只非洲大象坐在手掌上的相同 -s 3D打印結構變形至此類深度，這可能會損害其性能。然後，Yoder使用加壓的玻璃球在深水版本中工作，該玻璃球與用於深接線和機器人技術相同的類型。
當前的其他項目包括研究水母本身的流體動力學。 Yoder說：“水母是非常有效的游泳者。” “我們想看看如何擁有這些生物纖維配件會影響這一點。”這可能會導致增長，從而使未來的機器人水母對研究更有用。
研究小組還開始與更廣泛的水母物種合作，其中包括佛羅里達州的鑰匙和夏威夷的Kona Native Box Jellys的反向中的Cassiopeia Jellys。目的是找到可用於區域項目的本地物種：當地動物的使用最小化生態風險。
Yoder說：“這項研究以完全不同的角度接近了水下機器人技術。” “我一直對生物力學和機器人技術感興趣，並試圖模仿野生動植物的機器人。這個項目只會進一步邁出一步。為什麼要在您可以使用動物本身時構建一個無法捕獲自然機制的機器人？”
