入水能游的機械魚

入水能游的機械魚
隨著地球陸上資源日益枯竭,人類已把目光投向開發擁有豐富資源的海洋。原有的水中檢測、作業、運載裝置難以滿足複雜水下作業任務的需求,加速了水下機械人的研發工作。魚類經過億萬年的不斷進化,繁衍出非凡的水中運動能力,它們的游泳技巧遠高於人類現有的航海科技。因此,科學家對魚類的游動極感興趣,並希望能夠將研究成果應用於航海載具及機械人技術上。其中機械魚是研制新型的水下航行器的新思路,本章就來探討機械魚的發展。
 
仿生推進器掘起

一直以來螺旋槳在推進器的地位都處於龍頭寶座,因為自從螺旋槳的發明之後,對人類有非常大的貢獻,但是現在螺旋漿的推進效率已到瓶頸。科學家在尋求以最經濟的方式提高效率的方法時,悉覺生物的演進一直都保持著節省能源、提高效率的原則,這正與他們的目標不謀而合,認為加入生物力學應用將可望研製具高效率的仿生推進器。

首選研究對象
科學家在開始研究新一代水中推進器時,單單用擺動的方式就能創造出極高效率的魚類首當其衝成為被研究的對象。魚類的推進是透過魚鰭搖擺來產生推力,藉搖擺尾鰭,還有身體與水流所產生的互動,將身體脫離所產生的漩渦藉以前進,並且可以快速的改變方向。魚類游泳效率高,不單是魚鰭的材質及幾何形狀問題,更牽涉到高智慧的運動方式。魚兒有效利用流場不斷的回饋給肌肉,肌肉再適時作修正的動作,以達最佳的推力。
 

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