自20世紀60年代以來(lái)，水下機器人的研究受到了廣泛的關(guān)注。隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展和人工智能的嚴重改善，水下機器人的功能不斷增強，同時(shí)也得到了更廣泛的應用。本文Aigtek安泰電子和大家深入了解水下機器人的應用和發(fā)展。

　　水下機器人的應用領(lǐng)域

　　水下機器人的應用領(lǐng)域非常廣泛，下面列舉了幾個(gè)常見(jiàn)的領(lǐng)域：

　　1、海洋勘探：水下機器人可以幫助勘探人員在深海中進(jìn)行勘探。在海底儀器安裝后，可在深海中進(jìn)行沉積物、生物、地形和環(huán)境等各種研究。

　　2、海底探索：水下機器人可以讓科學(xué)家們在深海中探索未知的地區。這些機器人可以帶著(zhù)攝像機、聲吶和各種儀器等研究深海生物和海洋環(huán)境

　　3、海路設施檢查：在海底管道和海上平臺等設施的建設過(guò)程中，水下機器人可以檢查這些設施的完整性和安全性

　　4、水下繁殖和繁殖監測:水下機器人可以用來(lái)監測深海生物的繁殖以及在危險海域中的監測工作。

　　5、垃圾清除：在海洋中存在大量的塑料和其他垃圾。水下機器人可以幫助人們清理海洋中的垃圾。

　　6、搜救行動(dòng):水下機器人可以用于搜救行動(dòng)中。在一些特殊的情況下，例如搜尋被困人員和深海突發(fā)事件等，機器人可以幫助人類(lèi)進(jìn)行搜索和調查。

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不漸進(jìn)步，水下機器人逐漸成為了科技領(lǐng)域的重要組成部分。除了上述功能，水下機器人還可以在深海中進(jìn)行勘探和科學(xué)研究，可以用于搜索和救援、港口工作、深水鉆井、海洋工程以及海底管道的維修和安裝任務(wù)等，并且在未來(lái)將會(huì )有越來(lái)越多的應用場(chǎng)景。

　　近日，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗室研究團隊率先創(chuàng )制了可編程驅動(dòng)的蛋白質(zhì)水下軟體機器人，相關(guān)研究成果以“Programmableadhesionandmorphingofproteinhydrogelsforunderwaterrobots”為題發(fā)表于NatureCommunications期刊。

　　水凝膠是親水高分子通過(guò)物理或化學(xué)交聯(lián)形成的軟材料，具有與天然組織器官相似的含水量和力學(xué)性能，在藥物遞送、組織工程和軟體驅動(dòng)等生物醫學(xué)領(lǐng)域具有重要的應用前景。以生物分子蛋白質(zhì)為結構單元構成的水凝膠，由于出色的生物相容性和可降解性等優(yōu)勢，近年來(lái)成為軟材料研究的熱點(diǎn)之一。然而，傳統的蛋白質(zhì)水凝膠力學(xué)性能較弱，通常不具有強變形及驅動(dòng)控制能力，難以適合水下驅動(dòng)的應用需求。

　　圖片

　　圖1水下黏附蛋白質(zhì)水凝膠的創(chuàng )制

　　針對以上挑戰，錢(qián)志剛研究組提出可編程黏附及形變的設計原理，以基因工程節肢彈性蛋白為原料，通過(guò)分子間共價(jià)和動(dòng)態(tài)離子鍵雙交聯(lián)、剪切誘導的有序化組裝，讓固有無(wú)序的節肢彈性蛋白實(shí)現了從溶液向多級有序水凝膠的轉變（圖1）。獲得的蛋白質(zhì)水凝膠材料，不僅具有水下黏附、自愈合、高延展、高強度等多重理想功能，而且擁有可編程的熱、光、磁刺激形變特性。這不僅實(shí)現了蛋白質(zhì)水凝膠兆帕級拉伸模量和十倍可延展性的有機統一，而且賦予了按需切換水下黏附和變形能力，從而讓以此為材質(zhì)的原型機器人能夠執行水下搬運、模型創(chuàng )口修補等復雜任務(wù)（圖2），為蛋白質(zhì)水凝膠機器人實(shí)現生物醫學(xué)應用奠定了基礎。

　　ATA-L系列水聲功率放大器，是一款寬頻帶能輸出較大功率的單通道放大器。最大輸出1200Vrms電壓，6500VA功率，可驅動(dòng)0~100%的阻性或非阻性負載，客戶(hù)可根據測試需求靈活調節，它在水下軟體機器人的驅動(dòng)及研究中也有著(zhù)良好的應用

　　最大輸出功率6500VA

　　帶寬（-3dB）200Hz~120kHz

　　最大輸出電壓1200Vrms

　　寬頻帶大功率

　　水下領(lǐng)域專(zhuān)用儀器

　　ATA-L系列水聲功率放大器的應用場(chǎng)景廣泛，針對水下測試我們可進(jìn)行：海洋探測、海洋環(huán)境監測、海洋資源開(kāi)發(fā)、海洋科考、海運航道規劃、漁業(yè)與海底資源探測、地形地貌掃描方面的實(shí)驗與研究。

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