机器鱼能发现污染吗?

埃塞克斯大学5英尺(1.5米)长的机器鱼可以以2.25英里每小时(3.62公里每小时)的速度移动。

图片由刘金东提供，埃塞克斯大学

BMT集团的机器鱼因其环保使命而受到广泛关注，但你真的不能忽视一个事实，即它们的外观和游动方式都非常像真正的鱼。不要被愚弄:这不仅仅是媒体的门面装饰。它们的设计依赖于仿生原理。

仿生学在许多尖端工程项目中扮演着重要的角色，但它依赖于一个相当简单的命题:为什么要浪费数年的实验室时间去克服一个设计障碍，而大自然已经把它排除在外了?真的，什么样的人类开发团队能与数百万年的进化相匹敌?如果你想飞，看看鸟儿。如果你想让液体过热或爬墙，研究一下生物是如何达到这些目的的。可以肯定的是，如果你想创造一种节能、自主的水上机器人，那就看看海洋生物吧。(读生物仿生是如何工作的了解更多信息。)

对于开发人员来说，效率是关键，因为每个机器人不仅需要自己在水下环境中导航，还需要在电池续航时间上运行数小时。虽然系绳式远程操作设备(rov)在水下勘探中发挥了不可替代的作用，但其笨重的设计远远不够高效，通常依赖于水面发电机和脐带。幸运的是，对于埃塞克斯大学的设计师团队来说，能源效率是大自然的专长之一。

通过采用与有机机器鱼相同的运动机制，机器鱼的电池寿命可以延长8个小时。当浓度开始下降时，机器人就会回到一个中央充电中心休息，为下一个重要的污染狩猎日做准备。

每条机器鱼都通过一组微小的化学传感器来嗅出问题，这些传感器能够探测到溶解的污染物，以及水面上的污染物。当他们做出这些发现时，机器人不断地用超声波WiFi发射器和接收器将所有数据发送回中心枢纽。这些鱼也可以用这些小玩意保持联系。所有这些加起来，就形成了一个不断扩大的、实时的水域污染视图，包括化学分析和可能源自何处的线索。

在部署之前，科学家们希望确保机器鱼不会产生可能破坏自然环境的噪音。他们已经怀疑鲨鱼会因为它们的电磁场而避开机器鱼。如果水上间谍在希洪取得成功，那么科学家们希望将他们的行动扩展到世界各地。

当然，这些鱼并不是海里唯一的机器人。在下一页，我们将看一些其他种类的污染嗅探水下机器人。

7月30日，在日本横滨的三菱Minatomirai工业博物馆，一只机器鱼在水池中游泳。

Junko Kimura/盖蒂图片新闻/盖蒂图片社

埃塞克斯大学的科学家并不是唯一对创造仿生机械海洋生物感兴趣的人。事实证明，他们甚至不是唯一一个想要释放这种机器人来解决世界上的水污染问题的人。在这一节中，我们将浏览一些其他有趣的机器鱼，看看它们可能会给这个星球带来什么。

Robofish:华盛顿大学(University of Washington)的研究人员克里斯蒂·摩根森(Kristi morgan)开发了三个仿生游泳机器人，虽然它们不像SHOAL项目中的机器人那样流线型，但它们确实拥有类似的技术。它们通过水下声波进行交流，自主行动，并使用一组传感器来监测周围环境。虽然机器鱼必须每20分钟浮出水面，通过卫星上传收集到的信息，但据报道，这种机器一次充电可以运行6个月[来源:平淡无奇］．摩根森讨论了在华盛顿的普吉特湾部署这种鱼来追踪鲸鱼和测量污染。

机器人鱿鱼:日本大阪大学的研究人员制造了一个机器人乌贼。顾名思义，这台机械原型机在其底盘的两侧使用起伏的橡胶板在水中移动。此外，它的扁平的身体使它可以进入海洋的一些狭窄的角落和裂缝。虽然这个机器人还没有完成任何指定的任务，但设计师希望用它来监控水下条件和侦察资源。

Roboctopus:来自希腊、意大利、以色列、瑞士、土耳其和英国的研究人员打算制造一种具有轻柔触摸的机器人——确切地说，是机械触须的轻柔抚摸。机器章鱼的每条触须将包含四条线，每条线都包含电活性聚合物，当电场击中时，电活性聚合物会收缩，导致触须这样或那样弯曲。机器人可以用这些肢体在脆弱的海底环境中行走，而不会破坏或破坏周围环境。这些特征可能使科学家更好地研究污染对珊瑚礁环境的影响。

这些并不是唯一基于海洋生物的仿生机器人设计。其他科学家和研究团队从鲨鱼、海龟、七鳃鳗和各种鱼类中寻找灵感。如果所有的污染嗅探都不能帮助我们保护我们的环境，那么至少我们可以期待有一天机械化的东西在没有生命的海洋中穿梭。

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