自20世紀60年代以來，水下機器人的研究受到了廣泛的關(guān)注。隨著科技的不斷發(fā)展和人工智能的嚴重改善，水下機器人的功能不斷增強，同時也得到了更廣泛的應(yīng)用。本文Aigtek安泰電子和大家深入了解水下機器人的應(yīng)用和發(fā)展。

　　水下機器人的應(yīng)用領(lǐng)域

　　水下機器人的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，下面列舉了幾個常見的領(lǐng)域：

　　1、海洋勘探：水下機器人可以幫助勘探人員在深海中進行勘探。在海底儀器安裝后，可在深海中進行沉積物、生物、地形和環(huán)境等各種研究。

　　2、海底探索：水下機器人可以讓科學(xué)家們在深海中探索未知的地區(qū)。這些機器人可以帶著攝像機、聲吶和各種儀器等研究深海生物和海洋環(huán)境

　　3、海路設(shè)施檢查：在海底管道和海上平臺等設(shè)施的建設(shè)過程中，水下機器人可以檢查這些設(shè)施的完整性和安全性

　　4、水下繁殖和繁殖監(jiān)測:水下機器人可以用來監(jiān)測深海生物的繁殖以及在危險海域中的監(jiān)測工作。

　　5、垃圾清除：在海洋中存在大量的塑料和其他垃圾。水下機器人可以幫助人們清理海洋中的垃圾。

　　6、搜救行動:水下機器人可以用于搜救行動中。在一些特殊的情況下，例如搜尋被困人員和深海突發(fā)事件等，機器人可以幫助人類進行搜索和調(diào)查。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不漸進步，水下機器人逐漸成為了科技領(lǐng)域的重要組成部分。除了上述功能，水下機器人還可以在深海中進行勘探和科學(xué)研究，可以用于搜索和救援、港口工作、深水鉆井、海洋工程以及海底管道的維修和安裝任務(wù)等，并且在未來將會有越來越多的應(yīng)用場景。

　　近日，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國家重點實驗室研究團隊率先創(chuàng)制了可編程驅(qū)動的蛋白質(zhì)水下軟體機器人，相關(guān)研究成果以“Programmableadhesionandmorphingofproteinhydrogelsforunderwaterrobots”為題發(fā)表于NatureCommunications期刊。

　　水凝膠是親水高分子通過物理或化學(xué)交聯(lián)形成的軟材料，具有與天然組織器官相似的含水量和力學(xué)性能，在藥物遞送、組織工程和軟體驅(qū)動等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。以生物分子蛋白質(zhì)為結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的水凝膠，由于出色的生物相容性和可降解性等優(yōu)勢，近年來成為軟材料研究的熱點之一。然而，傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)水凝膠力學(xué)性能較弱，通常不具有強變形及驅(qū)動控制能力，難以適合水下驅(qū)動的應(yīng)用需求。

　　圖片

　　圖1水下黏附蛋白質(zhì)水凝膠的創(chuàng)制

　　針對以上挑戰(zhàn)，錢志剛研究組提出可編程黏附及形變的設(shè)計原理，以基因工程節(jié)肢彈性蛋白為原料，通過分子間共價和動態(tài)離子鍵雙交聯(lián)、剪切誘導(dǎo)的有序化組裝，讓固有無序的節(jié)肢彈性蛋白實現(xiàn)了從溶液向多級有序水凝膠的轉(zhuǎn)變（圖1）。獲得的蛋白質(zhì)水凝膠材料，不僅具有水下黏附、自愈合、高延展、高強度等多重理想功能，而且擁有可編程的熱、光、磁刺激形變特性。這不僅實現(xiàn)了蛋白質(zhì)水凝膠兆帕級拉伸模量和十倍可延展性的有機統(tǒng)一，而且賦予了按需切換水下黏附和變形能力，從而讓以此為材質(zhì)的原型機器人能夠執(zhí)行水下搬運、模型創(chuàng)口修補等復(fù)雜任務(wù)（圖2），為蛋白質(zhì)水凝膠機器人實現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　ATA-L系列水聲功率放大器，是一款寬頻帶能輸出較大功率的單通道放大器。最大輸出1200Vrms電壓，6500VA功率，可驅(qū)動0~100%的阻性或非阻性負載，客戶可根據(jù)測試需求靈活調(diào)節(jié)，它在水下軟體機器人的驅(qū)動及研究中也有著良好的應(yīng)用

　　最大輸出功率6500VA

　　帶寬（-3dB）200Hz~120kHz

　　最大輸出電壓1200Vrms

　　寬頻帶大功率

　　水下領(lǐng)域?qū)Ｓ脙x器

　　ATA-L系列水聲功率放大器的應(yīng)用場景廣泛，針對水下測試我們可進行：海洋探測、海洋環(huán)境監(jiān)測、海洋資源開發(fā)、海洋科考、海運航道規(guī)劃、漁業(yè)與海底資源探測、地形地貌掃描方面的實驗與研究。

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