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真·垃圾鱼，用鳃过滤微塑料的机器鱼，曾获机器人竞赛冠军
时间：2023-01-11 10:47:00
来源：网络
别的鱼用鳃呼吸，这条鱼专门用鳃吃垃圾。
这鱼不是餐桌上的美食，而是一条机器鱼。
外表看起来有点像清道夫的亲戚，在行动方面它也和真正的鱼非常像，会通过拍打尾巴、摆动鱼鳍来游泳。
当水流过鳃时，微塑料颗粒就会被过滤进鱼肚子里。
真是做到了：每一次呼吸都带来一片净土（shui）。
这条机器鱼的初始想法诞生于英国萨里大学举办的“自然机器人竞赛”，由萨里大学的学生埃莉诺·麦金托什（Eleanor Mackintosh）设计，并取得了冠军。
有梦就会实现，随后这个想法变成了一个真正的机器人。
▍机器鱼的“觅食”过程
用鳃过滤塑料颗粒，想法不错，但如何实现呢？
机器鱼的鱼鳃看起来有点像百叶窗，内侧安装了尼龙网。
每个鱼鳃围绕着一根杆旋转，鳃阵列通过一个连接到前鳃的推杆被打开和关闭。
在游泳时，机器鱼会时不时张大嘴巴来收集水源，当“肚子”里的水满了之后，它就会闭上嘴巴，打开百叶窗状鳃瓣，并通过抬高腔底将水从鳃瓣中排出，这样附着在鳃瓣上的细网可以让水流出去，但会将水中的塑料颗粒过滤出来，留在自己的身体里。
在目前的物理形态下，这条 50 厘米长的机器鱼可以收集小至 2 毫米的颗粒。
▍“夜光鱼”通身3D打印且开源
机器鱼的制造非常方便，利用3D打印出整体鱼身，并将全部电控元件塞进鱼身中，与鱼头鱼尾形成平衡浮力。
通过拍打尾巴、摆动鱼鳍来游泳，尾部是由连接到尾巴底部的电动推杆驱动的，左右鱼鳍由单独的电机驱动，二者通过改变左右电机的相对振幅来转向。
除了可以收集塑料颗粒，机器鱼也内置水质检测装置，可以用来实时监测分析水污染的情况。此外，它还内置了水下照明系统，可以在黑暗中发光。
它体内还安装了一个IMU（惯性测量单元），方便使用者跟踪其在水中的运动状况。
目前，机器鱼的设计是开源的，可以从比赛的网站上免费下载，任何人都可以3D打印出自己的机器鱼。
▍未来将游得更深更远
机器鱼的相关研究刊登在康奈尔大学的 arXiv 数据库中。
由Robert Siddall博士领导的机器人小组成员和研究人员将学生Mackintosh的设计变成了真正的机器人。
根据Siddall的说法，目前机器鱼还没有达到令他们满意的形态，目前只能通过外部连线进行远程遥控，而且使用也是普通的3D打印材料，不能在深水区中游泳，只能在一些小型湖泊与小溪中使用。
后续机器人的改进升级将包括更大、更符合流体力学的鱼身形状，更强大的鱼尾以及自主游泳的功能，让机器鱼能游得更远、更深；也会进一步改进鱼鳃上的过滤网，让机器鱼可以捕获更小的塑料颗粒物。
他们还想为其制造一个配套基站，可以与机器鱼进行对接，让它可以自行传送水质样本和充电。不过，这样机器鱼的结构势必要变得更加复杂，因为它需要增加自动驾驶所需的传感器，以及编写更多的代码来实现自主游泳的功能。
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