北航团队研发深海多模态机器人，万米海沟实测游动、滑翔、爬行全能！

近日，一项深海探索技术的突破性成果在国际学术界引起了广泛关注。由北京航空航天大学、中科院深海所与浙江大学携手合作，经过长达六年的深入研究，一款深海小型多模态机器人成功问世，并在《科学・机器人》这一顶级学术期刊上发表。

在游动模式下，机器人通过尾鳍的摆动产生推力，最高游动速度可达每秒5.5厘米。而在滑翔模式下，展开的背鳍则利用水的升力，使机器人能够长距离滑行。在爬行模式下，其各向异性足部设计让机器人在沙地上行走成为可能，速度可达每秒3厘米。

面对深海高压环境下柔性驱动器性能衰减的挑战，研究团队设计了一种全新的深海驱动装置。该装置利用双稳态手性超材料结构在两个稳态之间切换时的快速突跳，实现了高效驱动。这种突跳的速度和幅度随着结构材料模量的增加而增加，从而将深海高压对软材料的负面影响转化为正面影响。

针对深海低温环境，研究团队采用了形状记忆合金进行拮抗驱动。通过周期性电流加热，使一对形状记忆合金弹簧主动交替收缩，从而驱动手性超材料单元的双稳态突跳切换，实现驱动器的快速循环摆动。经过有限元仿真、实验室环境测试及高压罐实验等方法的优化，最终实现了静水压力对驱动性能的正向强化。

为了验证这款机器人的性能，研究团队在中国南海的海马冷泉、龙西海山以及马里亚纳海沟等多个深海地点进行了实地测试。机器人搭载“深海勇士号”和“奋斗者号”载人深潜器，成功完成了多地形、全海深的共计14次部署测试。

针对深海无法对软体生物进行安全抓取的难题，研究团队还提出了一种穿戴式深海柔性抓持器设计方法。该抓手搭载于“奋斗者号”和“深海勇士号”载人深潜器上，成功完成了3400米深海环境下对软体海洋生物（如海星、海参、海胆）的无损抓取和采样。

这款机器人的研发不仅为深海探索带来了更多可能性，也展示了我国在深海技术领域的创新能力。未来，这款机器人有望在深海科研、资源勘探以及生态保护等领域发挥重要作用。

研究团队还表示，他们将继续深化研究，不断提升机器人的性能和适应性，为我国的深海事业贡献更多力量。