做一条机器鱼或许不难,难的是做一条「能任意放大缩小」的机器鱼。
在自然界中,亚鲹形这一种游动模式能够跨越很大的体长范围,从小型鱼一路覆盖到大型鱼,让它们适应差异极大的栖息环境。但在机器人领域,几乎每一条仿生鱼都是为某个特定尺寸「量身定做」的,换个体型就得从头重新设计一遍。
最近,来自纽约大学和洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究团队,在Nature合作期刊《npj Robotics》上给出了一个方案,名字叫ScaFi:一套设计、一个电机,身长可以从几十厘米一路放大到2.9米,而且游动的核心动作(尾部摆动的形态)基本保持一致。
团队实打实造了三条不同尺寸的原型——0.6米、1.1米、2.9米,质量分别是1.5kg、2.4kg和11kg,并把它们分别丢进了浅溪、河流和日内瓦湖里做了野外测试。

01.
一个电机 + 交叉走线,摆出「S形」鱼尾
ScaFi的身体分成两部分:刚性前段装着电机和电子设备,柔顺尾部由玻璃纤维杆(GFRP)构成,负责储能和提供刚度。
它模仿的是亚鲹形(subcarangiform)游动模式。研究团队特意选它,是因为在各种鱼类游动模式里,亚鲹形跨越的体长范围最大、栖息地也最多样,天生适合「拉伸尺寸」这件事。
关键的巧思在尾部的交叉走线(cross-over t
来源:机器人大讲堂