仿生水母专利-科学家用水母发明了什么

中国科学家为什么要研发全新无需系绳的水母机器人？

因为可以给人类带来更多的探索，促进科学进步。大自然的仿生学，足够让人类学习很多年。

大自然与科技，看似是两个大相径庭的学科，实际上却有着千丝万缕的关联。1958年时，一名医学院毕业后在空军服役了20年的美国人斯蒂尔率先提出了将二者结合的理论，只不过当时还并未将其命名为仿生学，而是意图通过研究生物系统和生物体，来找到解决工程问题的方法。直至1960年9月，才被正式命名为仿生学。
据外媒报道，目前中国这个水母仿生学成就让世界震惊。虽然水母可能不是海洋中游得最快的动物，但它们确实以“节能”的方式游泳 。中国科学家通过复制这一点创造了一种水母机器人，有朝一日将可以自主探索海洋深处。

真正的水母通过“喷气推进”游动，扩展和收缩它们的钟形体以将水推向它们后面。虽然我们之前已经看到模拟这种技术的水下机器人，但大多数都必须连接到位于表面的电源或控制系统。中国科学院的研究人员决定解决这个问题，设计一种自由游泳的水母机器人。
该模型以大型海月水母（Aurelia aurita）为模型，其具有钟形刚性头部和下方的圆柱形水母体。后者覆盖在呈伞状的膜中，并包含四个独立的“六杆连杆机构”。

通过弯曲和拉直这些“机构”来实现向前运动，导致身体在伸展和收缩时将水推出。 另外，通过移动位于其体腔中的两个“砝码”，机器人能够在垂直和水平方向上转向。科学家们现在正在开发基于强化学习的软件，这将使设备能够了解哪些运动会导致方向的变化。在各种车载传感器的帮助下，机器人可以沿着给定的路线穿过水面，同时避开障碍物，无需任何人为控制。它甚至可以携带小型有效载荷，例如环境传感器等。
然而仿生学的由来或许还可以追溯至更早，相传在大禹时期，人们通过观察鱼类在水中的活动，发现鱼尾的摇摆能够控制鱼身的前行与转弯，因此也就出现了船尾上架置的木桨。
正如玛特·富尼耶《当自然赋予科技灵感》一书所提到的——我们面对的许多问题，或许在千百万年前就被自然生物遇到了，经过漫长的进化，它们形成了绝妙的解决之道。
玛特·富尼耶所说的解决之道，正是仿生学的核心课题，人们不断通过仿照和模拟生物特性，来创造出对人类发展起到贡献的技术。
尤其在仿生学这一概念被提出后，这一门学科彻底被“引燃”，据2006年仿生学专家理查德·邦瑟的一项研究报告显示，从1985-2005年之间，全球范围内非仿生的专利设计只攀升了2.7倍，而仿生学专利则增长了93倍之多。