导读
人类的血液循环系统在为全身各处细胞提供氧气的同时也为这些细胞运输着能量，血液的多功能性是人类赖以生存的重要能力。如果有一天机器人拥有了这项能力，那会是怎样一个场景？近日，Nature的一项研究就向我们展示了一条拥有“血液系统”的机器鱼。

作者：风雨抚蕖

编辑：Monday

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如果机器人拥有了血液系统会发生什么呢？几天前，Nature上的一项关于鱼类机器人的研究给了我们一个参考答案。

研究人员在去除固态电池的前提下为机器人增加了325%的能量存储，并且持续运行36小时。这对于一天一充的手机而言，算是一个不小的打击。

完成这项“打击”的正是来自于康奈尔大学和宾夕法尼亚大学的研究人员。

那么机器鱼是如何拥有自己的血液系统呢？我们来一起解剖一下这条鱼。

首先就是剖视图，整个机器鱼的红色部分就是这次血液系统中最为重要的“血液”，实际上这是一种阴极电解液。

在机器鱼的前部是两个泵。

这就完了？当然不是，接下来就是整个系统最为核心的部分——氧化还原液流电池（RFB）。

看到这，小编深邃的眼光一下子被拉到了高考理综的考场，这不就是化学老师天天叫我们配平的原电池方程式吗！！！

没错，其实整个机器鱼就是一个充满了液体氧化还原剂的原电池。

血液是一种碘化锌的电解液，锌在放电的过程中被氧化，释放出电子和可溶性的锌离子。

电子通过机器人的电子设备流向阴极电解液，电子的移动产生电流为微控制器和人工循环系统的泵进行供电。

将整个机器鱼作为原电池的容器使得能源问题得到了极大的解决，你想想一节电池怎么能跟一整条鱼比~~

接下来解剖一下昂贵的鱼翅和鱼尾，这可是让机器鱼欢快游动的关键。

要是你看到这满腔的“热血”你会想到用什么来驱动？没错，研究人员就是将这满满的的电解质作为液压油制作了一套液压驱动装置。

在其中一个泵的作用下，这些“血液”会从鱼尾部的一侧运送到另一侧，这样由于单侧的膨胀导致了鱼尾巴的摆动。

类似的，鱼翅会由此而轻微摆动~

不过上面这两张动图实际上是4倍加速后的结果，如果放回原速度的话，真的是慢到让人感动。

不过研究人员表示，未来可以通过使用更为高效的电解液，使得电解液的能量密度获得极大的提升，由此换来更高的功率，这样在速度上还是具有极大的提升空间的。

现在整条鱼在200加仑的盐水箱中进行了水下驱动测试。当尾翼被驱动时，机器人实现了每分钟1.56体长的向前游动速度。

这次机器血液的方案，可以说为机器人储能的研究带来了新的思路。众所周知 ，储能是实现机器人长期自主性的主要障碍之一，虽然我们可以通过增加电池的数目来提高储能，但是这同时也会使得整个机器人系统的质量相应的上涨。更为重要的是，固态电池使得整个机器人装置的质量分布出现改变，这对很多机器人来说都是一个不小的麻烦。

而机器人“血液系统”的方案在充分利用机器人空间的基础上，通过对“血液”作为电解质和液压油两种功能上的复用，节省了一大笔体积和质量的开支。

虽然机器血液的功能比起真正的血液还差了很多，但是这个思路在未来解决软体机器人驱动和其它机器人问题上都具有启发意义。