新型机器鱼速度和能效大幅提高

仿生学对于机器人的研究和开发非常重要。机器鱼是仿生学应用于机器人科学的典型例子。尽管目前机器鱼在速度和灵活性上无法与真正的鱼相比，但差距正在逐渐缩小。一个国际研究小组在最近的《科学机器人》杂志上发表了一篇文章，介绍了一种新的机器鱼，它具有出色的游泳速度和能源效率。它的速度可以达到每秒1米，以这个速度，一个10瓦时的电池组可以支持它4.2公里的续航能力。

当一条鱼游泳时，它会从头到尾沿着它的身体产生波浪式的运动。增加这种波动的频率会增加它的移动速度。一般来说，尾巴摆动的频率在0.1赫兹到20赫兹之间，而目前大多数模仿这种游泳方式的机器鱼的尾巴摆动频率很低，不到2赫兹，这不仅游泳速度慢，每秒只能游四分之一到一个身体长度，而且非常消耗能量。

这一次，由美国弗吉尼亚大学生物工程研究实验室的祝建中教授领导的研究小组开发了一种基于黄鳍金枪鱼和大西洋鲭鱼的新型机器鱼，这两种鱼以游泳速度快而闻名。机器鱼长255.3毫米，宽49.2毫米，高67.8毫米。它由头部组件、*驱动组件和尾翼组件组成。其尾部摆动频率可达15Hz。此时，它可以每秒移动4个人的距离，即1米。机器鱼还具有出色的能效表现。当游泳速度为每秒0.4米时，一个10瓦时的电池组可以支持它9.1公里的续航能力。当以每秒1米的速度游泳时，一个10瓦时的电池组可以支持它4.2公里的续航能力。

研究人员表示，生物研究可以刺激高性能机器人的设计和开发，而黄鳍金枪鱼和大西洋鲭鱼等鲭鱼是研究水下高性能运动行为的理想群体。他们希望通过观察和模仿这些鱼类的运动模式，将它们的生物学特性融入机器人平台，从而优化仿生水下机器人的性能，最终实现超越。

总编辑圈

在漫长的自然选择中，生命进化出了许多惊人的功能。它们给科学研究和发展带来了很多灵感，这就是“仿生学”的起源。仿生学的例子数不胜数:潜艇是受鹦鹉螺号启发的；一些防水墙面涂料的灵感来自荷叶的疏水功能。一些防滑材料受到壁虎脚趾的启发……今天，机器人的发展离不开仿生学。更不用说人形机器人了，像机器狗、机器鸟和机器鱼这样的产品不断出现，而这些产品又不是受自然生命的启发？