海龟机器人会自动游泳

我们已经看到了金枪鱼机器人和几乎可以像人类一样游泳的机器人。现在瑞士联邦技术研究所的工程师已经创建了一个海龟模样的机器人。

Naro-Tartaruga是该研究所Naro（海洋机器人）项目的第二代产品。最初Naro是根据金枪鱼设计的，该项目的网站上称其为世界上速度最快的游泳运动员，时速可达80公里（49.7英里每小时）。金枪鱼的速度还被美国国土安全部科学与技术部门引用，继金枪鱼机器人之后，作为创建自动水下无人驾驶车辆（UUV）模型BIOSwimmer的依据。

瑞士研究所的工程师们开发了他们的机器人金枪鱼，其主要目的是进行仿生运动的概念证明，特别是通过鳍的拍打推动机器人前进。第一代Naro由玻璃纤维制成，长　1米（3.28英尺），重13公斤（28.7磅），估计速度为每秒1米。

然而，第一代Naro不能自主运行。对于第二代机器人游泳者Naro-Tartaruga，瑞士的工程师们除了远程控制外还实行了水下自主导航。要做到这一点，机器人将配备执行不同任务的各种传感器。其中包括压力传感器，温度传感器，水流量传感器，和漏水量传感器，以及陀螺仪，电机编码器，水面使用的GPS，还有一个指南针，推测可能是在水下使用。它的视觉传感器是Matrix　Vision的BlueFox摄像机，其CPU是英特尔酷睿i7双核处理器。

工程师决定使用海龟作模型，主要是因为它的刚体。他们的网站上表示，“与鱼类灵活的身体相比，它在技术上更容易实现。其庞大的躯干也为实现自动化所必须的传感器和电池提供了足够的空间。”海龟机器人的身体是由铝制成的，与第一代Naro的玻璃钢船体相比，它将更好的保护所有的设备。

和Naro一样，第二代海龟机器人也是身长1米，但更沉了，其重量为75公斤（165.3磅）。Naro-Tartaruga的速度是原来的两倍，估计为每秒2米。其最大下潜深度为100米（328英尺），而Naro只有5米（16.4英尺）。

利用Naro-Tartaruga，研究人员表示他们将能够通过自动拍打的鱼鳍装置来提供能量消耗的首次直接测量。用于制造水下使用的机械拍打鱼鳍的大多数系统都依赖于一系列的驱动原理。在这些系统中，一个电机驱动一个盒子，另一个电动机驱动鱼鳍。这些设计需要几个不同的密封体，通过电缆连接，以及一个增加能源消耗和泄漏的风险的结构。

相比之下，Naro-Tartaruga的每一片鳍都是由三个致动器进行驱动的，其中包括六个200W和两个15W的无刷Maxon电机设备。三个都可独立驱动鳍轴，但它们都放在一个单一的防水机身里，来减少泄漏的风险和能源消耗。

这看起来是一个深思熟虑的并且很巧妙的设计：坚固耐用的材料，配备所有必要的传感器，和能够更好地模拟动物的优雅和强劲的鳍运动的驱动器。