受到魔鬼鱼的启发，北（běi）卡罗来纳州立（lì）大学的研究人员开发了一种节能（néng）的软体机器人，它的游泳（yǒng）速度比之前的游（yóu）泳软体机器（qì）人快四倍以上。这些机器人（rén）被称为（wéi）“蝴（hú）蝶机器人”，因为它们的（de）游泳动作类似于人在进（jìn）行蝶泳时手臂的运动方式。

这（zhè）项工作的论文的通（tōng）讯（xùn）作（zuò）者、北卡罗（luó）来纳州立（lì）大学机械和航空航天工程（chéng）系副教授 Jie Yin 说：“迄今为止，游泳软（ruǎn）体机器人（rén）的游（yóu）泳速度还没有（yǒu）超过（guò）每秒一个身体长（zhǎng）度的，但是海洋动物（wù），比如魔鬼鱼就能，甚至游得更（gèng）快，而且效（xiào）率更高。我们想（xiǎng）借鉴这些（xiē）动物的生物力（lì）学，看看我们是（shì）否（fǒu）能开发出更快、更节能的软体机器（qì）人。我们（men）开发（fā）的原型表现得特（tè）别（bié）好。”

研究（jiū）人员（yuán）开发了两（liǎng）种（zhǒng）类型的蝴蝶（dié）机器人。一（yī）种（zhǒng）是专门为速度而建造的，能够达到每秒 3.74 个身体长（zhǎng）度（dù）的平均速度。第二（èr）种被（bèi）设（shè）计成高度机动性（xìng），能够向（xiàng）右或向（xiàng）左急转，这个原型能达（dá）到每秒 1.7 个身（shēn）体长度的速度。

该论（lùn）文的第一作者、北卡罗来（lái）纳州立大学的新近博（bó）士（shì）毕业生 Yinding Chi 说（shuō）：“研究空气动力学和（hé）生物（wù）力学的研究人员使用（yòng）一种叫做 Strouhal 数的（de）东（dōng）西来评估飞行和游泳动物的能量效率（lǜ）。当动（dòng）物游泳或（huò）飞行时，Strouhal 数在 0.2 和 0.4 之间，推进效率达到（dào）峰（fēng）值。我们的（de）两个蝴蝶（dié）机器人（rén）的 Strouhal 数都在这个范围内。”

蝴蝶机器人（rén）的游泳动力来自它（tā）们的翅膀（bǎng），它们的翅膀是“双稳态（tài）的”，这意味着翅膀有两种稳定状态（tài）。翅膀类似于一（yī）个（gè）扣式发夹（jiá），发（fā）夹初始状态是（shì）稳定的，除非施加一（yī）定量（liàng）的能量（通过弯曲它）。当能量达到临界点时，发夹就会扣成一个（gè）不同（tóng）的形状，这个状态也是稳定的。

在蝴蝶（dié）机器人中，受发夹启（qǐ）发的双稳态翅膀被（bèi）连接到一个（gè）柔软的硅胶体上。通（tōng）过将空（kōng）气注（zhù）入软体（tǐ）内部的腔室来控制（zhì）翅膀在两（liǎng）种稳（wěn）定状态之间的切（qiē）换。当这些腔室充气和放气时，机身就会上下弯（wān）曲，迫使（shǐ）机翼（yì）随之来回摆动。

蝴蝶机器人只有一个（gè）“驱动单元”软体来控（kòng）制它的两个（gè）翅（chì）膀（bǎng），这使得它速度非常（cháng）快，但很难向左或向右（yòu）转弯。可（kě）操控的蝴蝶机（jī）器人（rén）有两个驱动单元，它们并排连接。这（zhè）种设计允许用户操纵两边的翅（chì）膀，或（huò）者（zhě）只“扇动（dòng）”一个（gè）翅膀，这就是使它能够进行急转弯的原因（yīn）。

Jie Yin 说（shuō）：“这项工作是一个（gè）令人兴奋的概念证明，但（dàn）它（tā）有局限性，最明显的局限是，目前的原型机（jī）器（qì）人被（bèi）细（xì）长的管子拴（shuān）住了，这是我们用来将空气泵入中央（yāng）机构的（de）。我（wǒ）们目前正在努（nǔ）力开发（fā）一（yī）个无拴的、自动（dòng）的版本。“

据了解，相关成果已发表在近（jìn）期的《科学进展》杂志上。