一個(gè)生物啟發(fā)的機(jī)器人使用來(lái)自環(huán)境的水來(lái)產(chǎn)生氣體并從水面發(fā)射。機(jī)器人在起飛后可以在空中行進(jìn)26米，可用于在危險(xiǎn)和雜亂的環(huán)境中收集水樣，例如在洪水期間或監(jiān)測(cè)海洋污染時(shí)。

在這些情況下，可以從水轉(zhuǎn)換到空氣的機(jī)器人是理想的，但是發(fā)射需要大量的動(dòng)力，這在小型機(jī)器人中很難實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員發(fā)明了一種系統(tǒng)，在燃燒室中只需要0.2克電石粉。唯一可移動(dòng)的部件是一個(gè)小型泵，可以從機(jī)器人所處的環(huán)境中吸入水，例如湖泊或海洋。

然后水和碳化鈣粉末在反應(yīng)室中結(jié)合，產(chǎn)生可燃的乙炔氣體。當(dāng)氣體點(diǎn)燃并膨脹時(shí)，它會(huì)將水作為噴射器推出，從而推動(dòng)機(jī)器人遠(yuǎn)離水面并進(jìn)入高達(dá)26米的滑行。

機(jī)器人的細(xì)節(jié)今天發(fā)表在Science Robotics上。

首席研究員，帝國(guó)航空機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任Mirko Kovac博士說(shuō)：“水 - 空氣過(guò)渡是一個(gè)耗電過(guò)程，很難在小型飛行器上實(shí)現(xiàn)，需要重量輕飛行。

我們使用水反應(yīng)性化學(xué)品來(lái)減少機(jī)器人需要攜帶的材料。由于腔室被動(dòng)地填充并且環(huán)境水充當(dāng)活塞，我們可以創(chuàng)建一個(gè)完整的燃燒循環(huán)，只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，即泵將水與燃料混合在一起。“

該團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室，湖泊和波浪水箱中對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了測(cè)試，表明即使在相對(duì)惡劣的條件下它也可以從水面逃逸。雖然類似的機(jī)器人通常需要平靜的條件才能從水中跳躍，但該團(tuán)隊(duì)的發(fā)明產(chǎn)生的力量是機(jī)器人重量的25倍，使其有更大的機(jī)會(huì)克服波浪。

空中水生機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室飛行試驗(yàn)視頻。圖片來(lái)源：Zufferey等，Sci。機(jī)器人。4，eaax7330(2019)

重達(dá)160克的機(jī)器人在重新裝滿水箱后可以多次“跳”。這可以使其漂浮在水上并且在沒(méi)有額外功率的情況下在多個(gè)點(diǎn)處采樣，與電動(dòng)機(jī)器人相比在更長(zhǎng)的距離上節(jié)省能量。

該團(tuán)隊(duì)目前正在與瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Empa)合作，使用先進(jìn)材料制造新車輛，并在各種環(huán)境中開(kāi)始對(duì)機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，包括監(jiān)測(cè)珊瑚礁和海上能源平臺(tái)周圍的海洋。